一 : 面料爆破强度测试
面料爆破强度测试二 : 材料轴向拉伸参数测试(基本实验)41
材料轴向拉伸参数测试
一、实验目的
1.观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中显示的各种现象(屈服、强化、颈缩、断口特征等)。 2.测定低碳钢的上屈服强度ReH、下屈服强度ReL、抗拉强度Rm、弹性模量E、断后伸长率A11.3、断面收缩率Z、最大拉力Fm。
3.绘制低碳钢拉伸曲线图(F?ΔL曲线)。 4.测定铸铁的抗拉强度Rm及最大拉力Fm。 5.比较低碳钢与铸铁的力学性能特征。
6.掌握电子万能试验机的工作原理及操作方法。 二、实验设备及试件
1.CSS44100型电子万能试验机(包括EDC100型数字控制器、计算机、打印机)。 2.游标卡尺。 3.引伸计。
4.实验试件,参照国家标准GB/T228–2002采用圆截面比例试件(如图2-5所示),
L0=kS0,其中L0为原始标距;系数k=11.3;S0为原始横截面积。
图2–5 试件图
试件两端直径较粗的部分为试件的夹持端,中间为试验段,在试验段和夹持端之间为圆弧过渡连接。
三、实验原理及方法
低碳钢拉伸分为弹性、屈服、强化、破坏四个阶段,见图2-6。试件夹紧后,将变形引伸计正确安装在试件表面,变形引伸计用于测量低碳钢拉伸弹性阶段的变形,试验进入
图中,ΔL为整个试件的伸长,试件开始受力时,由于试件两头的夹持端与夹具有相对位移,所以拉伸图最开始是由曲线过渡到直线的。
低碳钢拉伸到一定值时,负荷突然下降,试件开始屈服,图形出现锯齿状,图中B点为试件发生屈服对应首次下降前的最高应力,即上屈服强度ReH,而负荷首次下降的最低点因为有初始瞬时效应,故不作为强度指标,B′为初始瞬时效应之后的最低应力,即下屈服强度ReL。
屈服阶段过后,进入第Ш阶段即强化阶段。曲线缓慢上升,试件承受的负荷继续增大,拉伸位移也不断增加,当负荷接近最大值时,拉伸曲线趋于平缓,强化阶段即将过渡到破坏阶段。
当负荷从最大值开始下降时,试件表面某一局部出现“颈缩”现象,随着试件承载能力的急骤下降,“颈缩”越来越明显,试件被迅速拉断。
取下试件,按计算机提示输入低碳钢试件断裂后“颈缩”最细处的直径du以及断后标距Lu,并根据试验数据选项要求自动计算试验结果。 ReH=
FeHF
, ReL=eL, S0S0
Rm=Fm
S0
A11.3=
Lu-?L0S?S
×100%, Z=0u×100% L0S0
2
式中:ReH ??上屈服强度,Ν/mm;
ReL??下屈服强度,Ν/mm;
2
Rm ??抗拉强度,Ν/mm;
FeH ??力首次下降前的最大拉力,Ν;
FeL ??不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小拉力,Ν; Fm ??最大拉力,Ν;
2
S0 ??试件原始横截面积,mm;
Su ??断后最小横截面积,mm; A11.3??断后伸长率,% ;
2
2
L??断后标距,mm; L0??原始标距,mm;
Z ??断面收缩率,%。
铸铁拉伸试验时变形很小,没有屈服和“颈缩”现象,当载荷达到最大时突然断裂,图
2–7为铸铁拉伸曲线图。
图2–7 铸铁拉伸曲线图
四、实验步骤 1.试件尺寸测量
用游标卡尺分别测量试件试验段上、中、下三个不同截面的直径,每一横截面沿互相垂直的两个方向各测量一次直径,取其平均值作为该截面的直径,最后取三个截面中直径 最小的,计算试件横截面积S0,同时测出L0长度作为原始标距。
2.试验机开启、联机
接通电源,打开EDC100型数字控制器的电源开关和计算机、显示器、打印机电源开关,启动控制系统,系统开始自检。当控制器屏幕上出现PCcontrat字母后,在Windows窗口用鼠标双击CSS44100快捷图标,或打开CSS44100程序,进入试验程序界面。用鼠标左键点击界面左侧的“联机”按钮,稍候,再按下数字控制器前面板上的“ON”按钮,此时整个测控系统已准备就绪。
3.试件安装
先旋松试验机上、下夹头,使试件两头夹持端能放入夹块中。根据试件长度,操作活动横梁位移摇控器的上(下)箭头按钮,使活动横梁上(下)移动,调整试验空间位置,使试验机上、下两夹头能充分夹住试件两头夹持端,动横梁移动速度可通过遥控器上的旋钮进行无级调节。低碳钢拉伸试验时,需将引伸计正确安装在试件上,引伸计用于精确测量试件拉伸时的变形大小。引伸计安装前插上定位销(用于初始定位),再将引伸计两刀口垂直于试件表面,分别用橡皮筋固定在试件上(铸铁拉伸试验不需安装引伸计,切记!),引伸计安装好后必须拔出定位销。
4.试验条件及参数的设定
试验程序主界面包括七组下拉菜单,分别是文件、条件、结果、曲线、试验、横梁、帮助。试验正式开始前,需进行试验条件和参数的设定,试验条件包括:文件名称、试验类型、试样材料、试样形状、选择计算项目、输入试件尺寸以及打印报告。在选取计算项目时,铸铁选择最大负荷和抗拉强度,低碳钢除选取最大负荷和抗拉强度外,还需计算弹性模量、上屈服强度、下屈服强度、断后伸长率、断面收缩率。低碳钢拉伸试验的数据跟踪方式采用“负荷-变形”,铸铁拉伸试验的数据跟踪方式采用“负荷–位移”。低碳钢和铸铁的拉伸一般采用速度控制方式,低碳钢的加载速度可设为5 mm/min,铸铁的加载速度不超过2 mm/min。
5.正式开始试验
用鼠标右键单击负荷数据显示框,再按左键进行“清零”,位移和变形按同样方式分别清零。按下“开始试验”按钮,主界面上自动绘制出“负荷–变形”(低碳钢)或“负荷–位移”(铸铁)试验曲线。
低碳钢拉伸试验采用引伸计测变形,当负荷增加到一定值时试件开始屈服,试验曲线下降,此时,用鼠标点击“摘引伸计”按钮,并取下引伸计。如果当变形达2 mm时,界面将出现“摘引伸计”提示框,取下引伸计。
试验过程中,应同时注意观察图形和试件的变化,如低碳钢的“颈缩”现象,直到试件断裂,取下试件。用游标卡尺分别测量两个断口的最小处直径,同一截面相互垂直各测一次并计算出平均值,取两个平均值中的最小值作为断口直径du。将两段试件对齐,测量断后标距Lu,输入计算机。
试验结束后,计算机自动计算并显示结果,打开“结果”菜单中的“打印”,将曲线
,打印试验结果。 坐标选择为“负荷–位移”
6.关闭试验机
退出程序,关闭计算机、显示屏、打印机及数控器电源,清理实验场地。
五、实验结果处理
1.断口位置对断后标距的影响
试验前在标距L0范围,将试件等分刻画10个小格,试件断裂后,分成两段(长段与短段),设短段断口到标线的距离为OA,当OA>L0/3时,将两段试件对齐在一起,直接测量两标线的距离作为Lu;当OA≤L0/3时,采用图2–8所示的断口移中法。在长段上从断口量(图2-8 (b)),取等于OA的格数得B点,若长段内所余格数为偶数时,取其中央刻线为C点断后标距为:
Lu=AB+2BC
图2–8 断口移中示意图
若所余格数为奇数时,取余格中间两刻线分别为C点和C1点(图2-8(c))断后标距为:
Lu=AB+BC+BC1
而后用断后标距Lu计算伸长率。当断口位于标距端点或以外时,试验结果无效,应重做试
验。
2.实验报告
实验报告是实验者最后提交的成果,是实验资料的总结,包括下列内容: (1)实验名称、实验日期、实验者及组员姓名。 (2)实验目的及装置,应画出装置简图。
(3)实验设备,包括使用的机器设备名称、型号、精度等,以及其它量具的名称、精度。
(4)试件尺寸和形状(包括破坏后断口的形状)。 (5)实验数据与图形整理。
(6)在报告的最后部分应对实验结果进行分析,说明本实验的优缺点,主要结果是否正确,并对误差加以分析,回答思考题。
在附录二中,给出了实验报告的参考格式,供实验者参考。 六、注意事项
1.正确操作试验机。
2.试件安装必须正确、防止偏斜和夹入部分过短的现象。
3.试验时听见异常声音或发生故障,应立即按下EDC100型数控器前面板上的红色按钮。
4.试验机活动横梁上禁止放置任何易掉落物件。 七、思考题
1.低碳钢拉伸时安装引伸计的目的?何时摘下?控制方式作何转变? 2.比较低碳钢和铸铁拉伸时的力学性质异同。
本文标题:塑料薄膜拉伸强度测试-面料爆破强度测试61阅读| 精彩专题| 最新文章| 热门文章| 苏ICP备13036349号-1