山东农业大学：机械工程实验教学中心《材料力学》课程实验指导（共五个实验）

材料力学实验指导主编：冯天涛衣不山东农业天学机械与电子工程学院

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实验守则一、要按指定的时间进行实验。准时进入实验室，不得迟到、早退。二、每次实验前，要仔细阅读实验指导书，基本了解实验内容，目的，实验步骤及机器和仪器的主要原理与使用方法等。三、以小组为单位进行实验。四、要爱护实验室的一切设备，非指定使用的机器设备不得乱动，以免发生危险或损坏事故。五、在实验过程中，如机器或仪器发生故障应立即向实验指导人员报告，进行检查以便及时排除故障，保证实验的正常进行。六、实验结束后，要清理机器、仪器工具。如有损坏、应及时向实验指导人员报告。七、要保持实验室的清洁和安静，养成良好的科学作风。八、实验完毕后，要认真做好实验报告，并对思考进行讨论。PDF文件使用“pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

实 验 守 则 一、要按指定的时间进行实验。准时进入实验室，不得迟到、早退。 二、每次实验前，要仔细阅读实验指导书，基本了解实验内容，目的，实验步骤 及机器和仪器的主要原理与使用方法等。 三、以小组为单位进行实验。 四、要爱护实验室的一切设备，非指定使用的机器设备不得乱动，以免发生危险 或损坏事故。 五、在实验过程中，如机器或仪器发生故障应立即向实验指导人员报告，进行检 查以便及时排除故障，保证实验的正常进行。 六、实验结束后，要清理机器、仪器工具。如有损坏、应及时向实验指导人员报 告。 七、要保持实验室的清洁和安静，养成良好的科学作风。 八、实验完毕后，要认真做好实验报告，并对思考进行讨论。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

实验一拉伸实验拉伸实验是检验材料机械性能的最基本的实验。一、实验目的1.了解试验设备一一万能材料试验机的工作原理，掌握其操作规程及使用时的注意事项。2.测定低碳钢的届服极限αs，强度极限ob、伸长率8、断面收缩率。3.测定铸铁的强度极限αb。4.观察以上两种材料在拉伸过程中的各种现象，并利用自动绘图装置绘制拉伸图（P一△L曲线）。5.比较低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）拉伸时的机械性质。二、实验设备和量具1．量具：游标卡尺、钢尺、分规。2.设备：万能材料试验机。在材料力学实验中，最常用的机器是万能材料试验机。它可以做拉伸、压缩、剪切、弯曲等试验，故习惯上称它为万能材料试验机。这里对常用的WE一10型液压摆式万能材料试验机介绍如下，其构造原理示意图图1-1所示。（1）操作步骤①加载前，测力指针应指在度盘的“零”点，否则必须加以调整。调整时，先开动油泵电动机，将活动平台升起3～5mm左右，然后稍旋动摆杆上的平衡铠20，使摆杆保持铅直位置，再转动水平齿条使指针对准“零”点。其所以先升起活动平台才调整零点的原因，是由于上横梁、活动立柱8和活动平台等有相当大的质量，要有一定的油压才能将它升起。但是这部分油压并未用来给试样加载，不应反映到试样载荷的读数中去。②选择量程，装上相应的锤重。再一次按①方法，校准“零”点。调好回油缓冲器的旋钮，使之与所选的量程相同。③安装试样。压缩试样必须放置垫板。拉伸试样则须调整下夹头位置，使拉伸区PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

实验一 拉伸实验 拉伸实验是检验材料机械性能的最基本的实验。 一、实验目的 1．了解试验设备——万能材料试验机的工作原理，掌握其操作规程及使用时的注 意事项。 2．测定低碳钢的屈服极限σs,强度极限σb、伸长率d 、断面收缩率y 。 3．测定铸铁的强度极限s b。 4．观察以上两种材料在拉伸过程中的各种现象，并利用自动绘图装置绘制拉伸图 （P 一DL 曲线）。 5．比较低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）拉伸时的机械性质。 二、实验设备和量具 1．量具：游标卡尺、钢尺、分规。 2．设备：万能材料试验机。 在材料力学实验中，最常用的机器是万能材料试验机。它可以做拉伸、压缩、剪 切、弯曲等试验，故习惯上称它为万能材料试验机。这里对常用的 WE—10 型液压摆式 万能材料试验机介绍如下，其构造原理示意图图 1-1 所示。 （1）操作步骤 ①加载前，测力指针应指在度盘的“零”点，否则必须加以调整。调整时，先开 动油泵电动机，将活动平台升起 3～5mm 左右，然后稍旋动摆杆上的平衡铊 20，使摆 杆保持铅直位置，再转动水平齿条使指针对准“零”点。其所以先升起活动平台才调 整零点的原因，是由于上横梁、活动立柱 8 和活动平台等有相当大的质量，要有一定 的油压才能将它升起。但是这部分油压并未用来给试样加载，不应反映到试样载荷的 读数中去。 ②选择量程，装上相应的锤重。再一次按①方法，校准“零”点。调好回油缓冲 器的旋钮，使之与所选的量程相同。 ③安装试样。压缩试样必须放置垫板。拉伸试样则须调整下夹头位置，使拉伸区 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

间与试样长短适应。注意：试样夹紧后，绝对不充许再调整下夹头，否则会造成烧毁下夹头电动机的严重事故。④调整好自动绘图仪的传动装置和笔、纸等。③检查送油、回油阀，一定要注意它们均应在关闭位置。③开动油泵电动机，缓缓打开送油阀，用慢速均匀加载。③实验完毕，立即停车取下试样。这时关闭送油阀，缓慢打开回油阀，使油液泄回油箱，于是活动平台到原始位置。最后将一切机构复原，并清理机器。上横架同油管活塞工作制部洗油管传力柱?测力齿杆记录纸活动平台拨杆。国上夹头设箭专动试件回油阀中Q下夹头摆锤圳送油阀、蜗轮、蜗杆H调位电机81油传A测油油茶柔力箱-力中4油3活红塞机图1-1液压摆式万能材料试验机原理示意图（2）注意事项①开车前和停车后，送油阀、回油阀一定要在关闭位置。加载、卸载和回油均应缓慢进行。加载时要求测力指针勺速平稳地走动，应严防送油阀开得过大，测力指针走动太快，致使试样受到冲击作用。②拉伸试样夹住后，不得再调整下夹头的位置，以使带动下夹头升降的电动机烧坏。③机器运转时，操纵者必须集中注意力，中途不得离开，以免发生安全事故。④试验时，不得触动摆锤，以免影响试验读数。③在使用机器的过程中，如果听到异声或发生任何故障应立即停车（切断电源），进行检查和修复。PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

间与试样长短适应。注意：试样夹紧后，绝对不允许再调整下夹头，否则会造成烧毁 下夹头电动机的严重事故。 ④调整好自动绘图仪的传动装置和笔、纸等。 ⑤检查送油、回油阀，一定要注意它们均应在关闭位置。 ③开动油泵电动机，缓缓打开送油阀，用慢速均匀加载。 ③实验完毕，立即停车取下试样。这时关闭送油阀，缓慢打开回油阀，使油液泄 回油箱，于是活动平台到原始位置。最后将一切机构复原，并清理机器。 图 1-1 液压摆式万能材料试验机原理示意图 （2）注意事项 ①开车前和停车后，送油阀、回油阀一定要在关闭位置。加载、卸载和回油均应 缓慢进行。加载时要求测力指针匀速平稳地走动，应严防送油阀开得过大，测力指针 走动太快，致使试样受到冲击作用。 ②拉伸试样夹住后，不得再调整下夹头的位置，以使带动下夹头升降的电动机烧 坏。 ③机器运转时，操纵者必须集中注意力，中途不得离开，以免发生安全事故。 ④试验时，不得触动摆锤，以免影响试验读数。 ⑤在使用机器的过程中，如果听到异声或发生任何故障应立即停车（切断电源）， 进行检查和修复。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

三、实验原理1.为了检验低碳钢拉伸时的机械性质，应使试样轴向受拉直到断裂，在拉伸过程中以及试样断裂后，测读出必要的特征数据（如；Ps、P、Lr、d,）经过计算，便可得到表示材料力学性能的四大指标：6。、b、8、V。2.铸铁属脆性材料，轴向拉伸时，在变形很小的情况下就断裂，故一般测定其抗拉强度极限b。四、实验试样试样的各部分名称如图1一3。夹持部分用来装入试验机夹具中以便夹紧试样，过渡部分用来保证标距部分能均匀受力，这两部分的形状和尺寸，决定于试样的截面形状和尺寸以及机器夹具类型。R3.2do7to图1-3圆形截面试件标距1。是待试部分，也是试样的主体，其长度通常简称为标距，也称为计算长度。根据国家标准（GB228一76）将比例试样尺寸列表如下：表示伸长率圆形试样直试样标距长度L。（mm）横截面积A（mm）径的符号11.3/AgS10长10do比任意的任意的例8s5.65/A短5do表中d表示试样标距部分的原始直径，8o，,分别表示标距长度Lo为ds的10倍或5倍的试样伸长率。常用试样的形状尺寸、光洁度等可查国家标准GB228一76中的附录一、五、实验方法及步骤PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

三、实验原理 1．为了检验低碳钢拉伸时的机械性质，应使试样轴向受拉直到断裂，在拉伸过程 中以及试样断裂后，测读出必要的特征数据（如；PS、Pb、L1、dl）经过计算，便可得 到表示材料力学性能的四大指标：s s、s b、d 、y 。 2．铸铁属脆性材料，轴向拉伸时，在变形很小的情况下就断裂，故一般测定其抗 拉强度极限s b。 四、实验试样 试样的各部分名称如图 l—3。夹持部分用来装入试验机夹具中以便夹紧试样，过 渡部分用来保证标距部分能均匀受力，这两部分的形状和尺寸，决定于试样的截面形 状和尺寸以及机器夹具类型。 标距 10是待试部分，也是试样的主体，其长度通常简称为标距，也称为计算长度。 根据国家标准（GB228—76）将比例试样尺寸列表如下： 试样 标距长度 L0（mm） 横截面积 A0（mm） 圆形试样直 径 表示伸长率 的 符 号 长 3 0 11. A 10d0 比 例 短 65 0 5. A 5d0 任意的 任意的 10 d 5 d 表中 d0 表示试样标距部分的原始直径， 10 d ， 5 d 分别表示标距长度 L0 为 d0 的 10 倍或 5 倍的试样伸长率。 常用试样的形状尺寸、光洁度等可查国家标准 GB228—76 中的附录一、二。 五、实验方法及步骤 图 1-3 圆形截面试件 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

1.低碳钢试样的拉伸实验1）测定试样的截面尺寸一一圆试样测定其直径d。的方法是：在试样标距长度的两端和中间三处予以测量，每处在两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值：然后取这三个平均数的最小值作为do：矩形试样测三个截面的宽度b与厚度a，求出相应的三个Ao，取最小的值作为Ao。A的计算精确度。2）试样标距长度1.除了要根据圆试样的直径do或矩形试样的截面积A.来确定外，还应将其化整到5mm或10mm的倍数。小于1.5mm的数值舍去之；等于或大于2.5mm但小于7.5者化整为5mm；等于或大于7.5mm者进为10mm。在标距长度的两端各打一小标点，此二点的位置，应做到使其联线平行于试样的轴线。两标点之间用分划器等分10格或20格，并刻出分格线，以便观察变形分布情况，测定延伸率8。3）根据低碳钢的强度极限，估计加在试样上的最大载荷，据此选择适当的机器量程（也称载荷级）。选定好机器量程，挂好相应摆锤之后就可按一般程序调整试验机，安装试样，并试车一次，即预加少量载荷然后卸载，至零点附近。试车的自的是检查包括自动绘图装置在内的试验机工作是否正常。4）试车正常后，正式实验即可开始。用慢速加载，使试样的变形匀速增长。国家标准规定的拉伸速度是：屈服前，应力增加速度为10N/／mm2/s（1kgf/／mm2／s），屈服后，试验机活动夹头在负荷下的移动速度不大于0.51／min。在试样匀速变形的过程中，测力盘上的指针起初也是匀速前进的，但是，当指针停止前进或来回摆时就表明试样进入屈服阶段，读出此时的最小载荷Ps。借助于试验机上自动绘出的载荷一一变形曲线可以帮助我们更好的判断屈服阶段的到达。对于A3钢来说，Ps上叫做上屈服载荷，与锯齿状曲线段最低点相应的最小载荷Ps叫下屈服载荷。由于上屈服载荷随试样过度部分的不同而有很大差异，而下屈服载荷则基本一致，因此一般规定以下屈服载荷来计算屈服极限=P,/Ao,P/A。有些材料，屈服时的P-△L曲线基本上是一个平台的曲线而不是呈现出锯齿形状。屈服阶段终了以后，要使试样继续变形，就必须加大载荷。这时载荷一一变形曲线将开始上升。材料进入强化阶段。如果在这一阶段的某一点处进行卸载，则可以在自动绘图仪PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

1．低碳钢试样的拉伸实验 1）测定试样的截面尺寸——圆试样测定其直径 d0 的方法是：在试样标距长度的 两端和中间三处予以测量，每处在两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值， 然后取这三个平均数的最小值作为 d0；矩形试样测三个截面的宽度 b 与厚度 a，求出 相应的三个 A0，取最小的值作为 A0。A0的计算精确度。 2）试样标距长度 10除了要根据圆试样的直径 d0或矩形试样的截面积 A0来确定外， 还应将其化整到 5mm 或 10mm 的倍数。小于 1.5mm 的数值舍去之；等于或大于 2.5mm 但小于 7.5 者化整为 5mm；等于或大于 7.5mm 者进为 10mm。在标距长度的两端各打一 小标点，此二点的位置，应做到使其联线平行于试样的轴线。两标点之间用分划器等 分 10 格或 20 格，并刻出分格线，以便观察变形分布情况，测定延伸率d 。 3）根据低碳钢的强度极限，估计加在试样上的最大载荷，据此选择适当的机器量 程（也称载荷级）。 选定好机器量程，挂好相应摆锤之后就可按一般程序调整试验机，安装试样，并 试车一次，即预加少量载荷然后卸载，至零点附近。试车的目的是检查包括自动绘图 装置在内的试验机工作是否正常。 4）试车正常后，正式实验即可开始。 用慢速加载，使试样的变形匀速增长。国家标准规定的拉伸速度是：屈服前，应 力增加速度为 10N／mm 2／s（1kgf／mm 2／s），屈服后，试验机活动夹头在负荷下的移 动速度不大于 0.510／min。在试样匀速变形的过程中，测力盘上的指针起初也是匀速 前进的，但是，当指针停止前进或来回摆时就表明试样进入屈服阶段，读出此时的最 小载荷 Ps。借助于试验机上自动绘出的载荷——变形曲线可以帮助我们更好的判断屈 服阶段的到达。对于 A3钢来说，PS 上叫做上屈服载荷，与锯齿状曲线段最低点相应的最 小载荷 PS 下叫下屈服载荷。由于上屈服载荷随试样过度部分的不同而有很大差异，而 下 屈 服 载 荷 则 基 本 一 致 ， 因 此 一 般 规 定 以 下 屈 服 载 荷 来 计 算 屈服极限 0 0 s s = Ps / A ,Ps下 / A 。有些材料，屈服时的 P - D L 曲线基本上是一个平台的曲线而不 是呈现出锯齿形状。 屈服阶段终了以后，要使试样继续变形，就必须加大载荷。这时载荷——变形曲 线将开始上升。 材料进入强化阶段。如果在这一阶段的某一点处进行卸载，则可以在自动绘图仪 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

上得到一条卸载曲线，实验表明，它与曲线的起始直线部分基本平行。卸载后若重新加载，加载曲线则沿原卸载曲线上升直到该点，此后曲线基本上与未经卸载的曲线重合，这就是冷作硬化效应。OA!图1-4低碳钢拉伸图随着实验的继续进行，载荷一一变形曲线将前因后果趋平缓。当载荷达到最大P之后，测力指针也相应地由慢到快地回转。最后试样断裂。根据测得的P可以按o，=P/A。计算出强度极限o,。试样断后标距部分长度1，的测量：将试样拉断后的两段在拉断处紧密对接起来，尽量使其轴线位于一条直线上。拉断处由于各种原因形成缝隙，则此缝隙应计入试样拉断后的标距部分长度内。1.用下述方法之一测定。直测法：如拉断处到邻近标距端点的距离大于1。／3时，可直接测量两端点间的长度。移位法：如拉断处到邻近标距端点的距离小于1。／3时，则可按下法确定。在长段上从拉断处0取基本等于短段格数，得B点，接着取等于长段所余格数（偶数）之半，得C点；或者取余格数（奇数）减1与加1之半，分别得C与C点，移位后的1,分别为AO+OB+2BC或AO+OB+BC+BCI。测量了1,，按下式计算伸长率，即8=二l×100%10短、长比例试样的伸长率分别以85、810表示。拉断后缩颈处截面积A，的测定：圆形试样在缩颈最小处两个相互垂直方向上测量其直径，用二者的算术平均值作为断口直径d，来计算其A。断面收缩率按下式计算：PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

上得到一条卸载曲线，实验表明，它与曲线的起始直线部分基本平行。卸载后若重新 加载，加载曲线则沿原卸载曲线上升直到该点，此后曲线基本上与未经卸载的曲线重 合，这就是冷作硬化效应。 图 1-4 低碳钢拉伸图 随着实验的继续进行，载荷——变形曲线将前因后果趋平缓。当载荷达到最大 Pb 之后，测力指针也相应地由慢到快地回转。最后试样断裂。根据测得的 Pb 可以按 0 sb = Pb / A 计算出强度极限sb 。 试样断后标距部分长度 11的测量：将试样拉断后的两段在拉断处紧密对接起来， 尽量使其轴线位于一条直线上。拉断处由于各种原因形成缝隙，则此缝隙应计入试样 拉断后的标距部分长度内。11用下述方法之一测定。 直测法：如拉断处到邻近标距端点的距离大于 10／3 时，可直接测量两端点间的 长度。 移位法：如拉断处到邻近标距端点的距离小于 10／3 时，则可按下法确定。 在长段上从拉断处 0 取基本等于短段格数，得 B 点，接着取等于长段所余格数（偶 数）之半，得 C 点；或者取余格数（奇数）减 1 与加 1 之半，分别得 C 与 C1点，移 位后的 11分别为 AO＋OB＋2BC 或 AO＋OB＋BC＋BC1。 测量了 11，按下式计算伸长率，即 100% 1 1 1 0 1 0 ´ - d = 短、长比例试样的伸长率分别以δ5、δ10表示。 拉断后缩颈处截面积 A1的测定： 圆形试样在缩颈最小处两个相互垂直方向上测量其直径，用二者的算术平均值作 为断口直径 d1，来计算其 A1。断面收缩率按下式计算： PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

= 4 =4 ×100%Ao最后，在进行数据处理时，按有效数字的选取和运算法则确定所需的位数，所需位数后的数字，按四舍六入五单双法处理。2.灰铸铁试样的拉伸实验灰铸铁这类脆性材料拉伸时的载荷一一变形曲线如图1一5所示。它不象低碳钢拉伸那样明显可为分线性、屈服、颈缩、断裂等四个阶段而是一根非常接近直线状的曲线，并没有下降段。灰铸铁试样是在非常微小的变形情况下突然断裂的，断裂后几乎测不到残变形。注意到这些特点，可知灰铸铁不仅不具有，而且测定它的和也没有实际义。这样，对灰铸铁只需测定它的强度极限，就可以了。测定，可取制备好的试样，只测出其截面积Ao，然后装在试验机上逐渐缓慢加载Pb直到试样断裂，记下最后载荷Pb，据此即可算得强度极限。=A六：思考题1、由拉伸试验所确定的材料机械性能数值有何实用价值？2、为什么拉伸试验必须采用标准试样或比例试样？材料和直径相同而长短不同的试样，它们的延伸率是否相同？-AL图1-5铸铁拉伸图PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

100％ 0 0 1 ´ - = A A A y 最后，在进行数据处理时，按有效数字的选取和运算法则确定所需的位数，所需 位数后的数字，按四舍六入五单双法处理。 2．灰铸铁试样的拉伸实验 灰铸铁这类脆性材料拉伸时的载荷—一变形曲线如图 1—5 所示。它不象低碳钢拉 伸那样明显可为分线性、屈服、颈缩、断裂等四个阶段而是一根非常接近直线状的曲 线，并没有下降段。灰铸铁试样是在非常微小的变形情况下突然断裂的，断裂后几乎 测不到残变形。注意到这些特点，可知灰铸铁不仅不具有s s ，而且测定它的d 和y 也 没有实际义。这样，对灰铸铁只需测定它的强度极限sb 就可以了。 测定sb 可取制备好的试样，只测出其截面积 A0，然后装在试验机上逐渐缓慢加载 直到试样断裂，记下最后载荷 Pb，据此即可算得强度极限 A0 Pb sb = 六：思考题 1、由拉伸试验所确定的材料机械性能数值有何实用价值？ 2、为什么拉伸试验必须采用标准试样或比例试样？材料和直径相同而长短不同的 试样，它们的延伸率是否相同？ 图 1-5 铸铁拉伸图 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

实验报告学号专业成绩姓名班级报告包括以下内容：实验目的、实验原理、主要仪器设备、原始实验数据记录、绘制低碳钢和铸铁拉伸曲线、计算低碳钢αs、Ob、、及铸铁ob。PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

实验报告 姓名 学号 班级 专业 成绩 报告包括以下内容：实验目的、实验原理、主要仪器设备、原始实验数据记录、绘制 低碳钢和铸铁拉伸曲线、计算低碳钢σs、σb、δ、ψ及铸铁σb。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

实验二压缩实验一、实验目的测定压缩时低碳钢的屈服极限，和铸铁的强度极限，。二、实验设备和量具1.万能材料试验机2.游标卡尺三、实验原理低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试样一般制成圆柱形，高h。与直径d。之比在1～3的范围内。目前常用的压缩试验方法是两端平压法。这种压缩试验方法，试样的上下两端与试验机承垫之间会产生很大的摩擦力，它们阻碍着试样上部及下部的横向变形，导致测得的抗压强度较实际偏高。当试样的高度相对增加时，摩擦力对试样中部的影响就变得小了，因此抗压强度与比值h。/d。有关。由此可见，压缩试验是与试验条件有关的。为了在相同的试验条件下，对不同材料的抗压性能进行比较，应对h。/d。的值作出规定。实践表明，此值取在1～3的范围内为宜。若小于1，则摩擦力的影响太大：若大于3，虽然摩擦力的影响减小，但稳定性的影响却突出起来。从进入屈服开始，试样塑性变形就有较大的增长，试样截面面积随之增大。由于截面面积的增大，要维持屈服时的应力，载荷也就要相应增大。因此，在整个屈服阶段，载荷也是上升的，在测力盘上看不到指针倒退现象，这样，判定压缩时的P，要特别小心地注意观察。在缓慢均匀加载下，测力指针是等速转动的，当材料发生屈服时，测力指针的转动将出现减慢，这时所对应的载荷即为屈服载荷Ps。由于指针转动速度的减慢不十分明显，故还要结合自动绘图装置上绘出的压缩曲线中的的拐点来判断和确定P。。低碳钢的压缩图（即P一△1曲线）如图2一1所示，超过屈服之后，低碳钢试样由原来的圆柱形逐渐被压成鼓形，即如图2一3。继续不断加压，试样将愈压愈扁，但总不破坏。所以，低碳钢不具有抗压强度极限（也可将它的抗压强度极限理解为无限大），低碳钢的压缩曲线也可证实这一点。PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

实验二 压缩实验 一、实验目的 测定压缩时低碳钢的屈服极限s s 和铸铁的强度极限sb 。 二、实验设备和量具 1．万能材料试验机 2．游标卡尺 三、实验原理 低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试样一般制成圆柱形，高 ho与直径 do之比在 1～3 的范围内。目前常用的压缩试验方法是两端平压法。这种压缩试验方法，试样的上下 两端与试验机承垫之间会产生很大的摩擦力，它们阻碍着试样上部及下部的横向变形， 导致测得的抗压强度较实际偏高。当试样的高度相对增加时，摩擦力对试样中部的影 响就变得小了，因此抗压强度与比值 ho／do 有关。由此可见，压缩试验是与试验条件 有关的。为了在相同的试验条件下，对不同材料的抗压性能进行比较，应对 ho／do 的 值作出规定。实践表明，此值取在 1～3 的范围内为宜。若小于 l，则摩擦力的影响太 大；若大于 3，虽然摩擦力的影响减小，但稳定性的影响却突出起来。 从进入屈服开始，试样塑性变形就有较大的增长，试样截面面积随之增大。由于 截面面积的增大，要维持屈服时的应力，载荷也就要相应增大。因此，在整个屈服阶 段，载荷也是上升的，在测力盘上看不到指针倒退现象，这样，判定压缩时的 Ps要特 别小心地注意观察。 在缓慢均匀加载下，测力指针是等速转动的，当材料发生屈服时，测力指针的转 动将出现减慢，这时所对应的载荷即为屈服载荷 Ps。由于指针转动速度的减慢不十分 明显，故还要结合自动绘图装置上绘出的压缩曲线中的的拐点来判断和确定 Ps。 低碳钢的压缩图（即 P 一△1 曲线）如图 2—1 所示，超过屈服之后，低碳钢试样 由原来的圆柱形逐渐被压成鼓形，即如图 2—3。继续不断加压，试样将愈压愈扁，但 总不破坏。所以，低碳钢不具有抗压强度极限（也可将它的抗压强度极限理解为无限 大），低碳钢的压缩曲线也可证实这一点。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn