西安交通大学材料力学性能实验报告——金属材料静拉伸和形变硬化指数测定(包括实验处理和计算过程)
材料力学性能实验报告
西安交通大学材料力学性能实验报告——金属材料静拉伸和形变硬化指数测定(包括实验处理和计算过程)
表 3 铝合金试样直径测量记录(单位：mm) 左 9.80 9.80 9.80 中 9.80 9.78 9.80 右 9.80 9.78 9.78 平均值 9.80
表 4 铜合金试样直径测量记录(单位：mm) 左 9.72 9.70 9.70 中 9.72 9.72 9.70 右 9.70 9.72 9.72 平均值 9.71
2.实验数据处理 本次试验测量金属材料的弹性模量采用的方法是静态测量法，在设定曲线参数 时，力轴比例的选择应使轴向力—轴向变形曲线的弹性直线段的高度超过力轴量程的 3/5 以上，变形放大的倍数应使轴向力—轴向变形曲线的弹性直线段与力轴的夹角不 小于 40°,确定直线段后，按 Hooke 定律计算弹性模量，即：E F / S0 / L el F L el S 0 4 F L el
d
2
①
式中：E:杨氏模量(MPa) F :轴向力增量(N) S 0 :试样平行长度部分的原始横 ； ; 截面积( m m 2 ) :轴向变形增量(mm) L e l :横向引伸计标距(mm) ; ; 。 根据实验数据和①式计算四种试样的弹性模量分别为： (1)T8 淬火试样E 4 F L el
d
2
4 (3 .3 7 0 1 .4 3 0 ) 5 0
9 .3 3 (0 .4 1 8 0 .1 3 3)2
G P a 4 .9 8 G P a
(2)20#正火态试样E 4 F L el
d
2
4 (1 1 .7 1 8 5 .0 0 0 ) 5 0
9 .7 1 (3 .2 9 0 1 .6 4 3)2
G P a 2 .7 5 G P a
(3)铝合金试样E 4 F L el 4 (1 .5 0 3 0 .6 0 4 ) 5 0 G P a 2 .2 2 G P a
d
2
9 .8 0 (0 .4 2 1 0 .1 5 2 )2
(4)铜合金试样E 4 F L el
d
2
4 ( 2 .2 2 1 0 .8 0 6 ) 5 0
9 .7 1 (0 .4 0 2 0 .1 3 1)2
G P a 3 .5 2 G P a
西安交通大学材料力学性能实验报告——金属材料静拉伸和形变硬化指数测定(包括实验处理和计算过程)
表 5 弹性模量实验数据表 编号 1 2 3 4 材料 T8 淬火 20#正火 铝合金 铜合金 Pa(kN) 3.370 11.718 1.503 2.221 Pb(kN) 1.430 5.000 0.604 0.806 La mm) Lb(mm) ( 0.418
3.290 0.421 0.402 0.133 1.643 0.152 0.131 ΔP(N) 1.940 6.718 0.899 1.415 ΔL(mm) 0.285 1.647 0.269 0.404 E(GPa) 4.98 2.75 2.22 3.52
实验思考题 1.说明用图解法测定试样弹性模量的过程。 答：在设定曲线参数时，力轴比例的 选择应使轴向力—轴向变形曲线的弹性直 线段的高度超过力轴量程的 3/5 以上， 变形 放大的倍数应使轴向力—轴向变形曲线的 弹性直线段与力轴的夹角不小于 40°,如 图确定直线段后，按 Hooke 定律计算弹性 模量，即：E F / S0 / L el F L el S 0 4 F L el
F
F B
d
2
。
2.金属的弹性模量主要取决于什么？为什 图 6 图解法求弹性模量 么它是一个对结构不敏感的力学性能？ 答：金属的弹性模量主要取决于结合键的本性和原子间的结合力。而金属材料的 成分和组织对它的影响不大，所以说它是一个对结构不敏感的力学性能。
