材料的拉伸压缩实验
一、实验目的1观察试件受力和变形之间的相互关系；2观察低碳钢在拉伸过程中表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象；观察铸铁在压缩时的破坏现象。3测定拉伸时低碳钢的强度指标（σs、σb）和塑性指标（δ、ψ）；测定压缩时铸铁的强度极限σb。4学习、掌握电子万能试验机的使用方法及工作原理。
二、实验设备1微机控制电子万能试验机；2游标卡尺。三、实验材料拉伸实验所用试件（材料：低碳钢）如图1所示，压缩实验所用试件（材料：铸铁）如图2所示：
l0l
图1四、实验原理1、拉伸实验
拉伸试件
d0
图2
压缩试件
低碳钢试件拉伸过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，AD转换和处理，并输入计算机，得到Fl曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图3。对于低碳钢材料，由图3曲线中发现OA直线，说明F正比于l，此阶段称为弹性阶段。屈服阶段（BC）常呈锯齿形，表示载荷基本不变，变形增加很快，材料失去抵抗变形能力，这时产生两个屈服点。其中，B′点为上屈服点，它受变
f形大小和试件等因素影响；B点为下屈服点。下屈服点比较稳定，所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。测定屈服载荷Fs时，必须缓慢而均匀地加载，并应用σsFsA0（A0为试件变形前的横截面积）计算屈服极限。
图3
低碳钢拉伸曲线
屈服阶段终了后，要使试件继续变形，就必须增加载荷，材料进入强化阶段。当载荷达到强度载荷Fb后，在试件的某一局部发生显著变形，载荷逐渐减小，直至试件断裂。应用公式σbFbA0计算强度极限0为试件变形前的横截面积）（A。根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积，计算出低碳钢的延伸率δ和端面收缩率ψ，即
δ
l1l0AA1×100，ψ0×100l0A0
式中，l0、l1为试件拉伸前后的标距长度，A1为颈缩处的横截面积。2、压缩实验铸铁试件压缩过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，AD转换和处理，并输入计算机，得到Fl曲线，即铸铁压缩曲线，见图4。
图4铸铁压缩曲线
f对铸铁材料，当承受压缩载荷达到最大载荷Fb时，突然发生破裂。铸铁试件破坏后表明出与试件横截面大约成45°～55°的倾斜断裂面，这是由于脆性材料的抗剪强度低于抗压强度，使试件被剪断。材料压缩时的力学性质可以由压缩时的力与变形关系曲线表示。铸铁受压时曲线上没有屈服阶段，但曲线明显变弯，断裂时有明显的塑性变形。由于试件承受压缩时，上下两端面与压头之间有很大的摩擦力，使试件两端的r