材料范文之材料力学拉伸实验报告

?l? l0

p （3－3）ea0

从图中可看出，钢筋拉伸过程可分为以下4个阶段：图3－3 钢筋拉伸

a0为试件的横截面积。式中e为拉伸弹性模量，未经加工的钢筋可用公称直径计算a0（公

称横截面积）或用质量法求出a0? （2）屈服阶段。 62 m 。 ?l

在弹性阶段之后，p??l曲线出现锯齿状，见图3－3的ab段，变形?l在增加，而载荷p却在波动或保持不变，这个阶段就是钢筋材料的屈服阶段。对于表面磨光的试件，在屈服时可以看到试件表面出现与轴线大致成45?倾角的条纹。由此可见，屈服是由剪应力引起的。45?斜截面上剪应力最大，它使试件沿该面产生滑移，从而产生屈服阶段的p??l曲线。图3－4展示了屈服阶段的几种情形，以及psu、psl、ps的识别方法。 图3－4 屈服阶段的p??l曲线

根据图3－4，在p??l曲线上确定屈服阶段首次下降之前的最大力psu，不计初始瞬时效应的多个波动中的最小力psl，或恒定不变的力ps，然后按下式计算屈服点、上屈服点和下屈服点。 ?s??su? ps

（3－4） a0 psu

（3－5）a0 psl

（3－6） a0 ?sl?

在这里顺便指出，对于无明显屈服现象的金属材料，应按国家标准gb228－87，测定其规定非比例伸长应力?p0.2，或规定残余伸长应力?r0.2。

（3） 强化阶段。

屈服阶段过后，试件恢复承载能力，需要增大载荷才能使试件的变形增大，见图3－3中的bc段，这一阶段被称为强化阶段。 （4） 颈缩阶段。

载荷在达到最大值pb后，试件某一局部地方横截面积明显缩小，出现“颈缩”现象。 63

这时的载荷在迅速下降，接着试件被拉断，以试件初始横截面积a0去除pb，得强度极限： ?b? pb

（3－7） a0

把图3－3的纵横坐标p和?l分别除以a0和l0，便得出?~?曲线如图3－5所示。 在试件发生颈缩的时候，虽然荷载p在下降，但 试件颈缩处的横截面积以更快的速度在缩小，所以真 正应力?t?p/a仍然在上升，直至试件拉断为止。或 者说，颈缩时横截面积a减少的速度大于应力?t上升 的速度，导致p??t?a下降。 计算断后伸长率的公式为： 图3－5 应力—应变曲线 ?? l1?l0

?100% （3－8） l0

式中l0是标距原长度，l1是拉断的试件在紧密对接后直接量出的或经断口移中后量出的标距长度。

短、长比例的试件拉断后伸长率分别以?5和?10表示。定标距试样拉断后的伸长率应附以该标距数值的角注，例如：l0?100mm或200mm，则分别以符号?100或?200表示。

由于断口附近的塑性变形大，所以直接量测l1时所得的结果与断口所在的位置有关。如断口发生在标距端点上，或端点以外，或机械刻划标记上，则试验无效，应重做。若1

断口距标距的一端的距离≤l3－6，做法如下： （a） o1

（b） a obc

图3－6 断口移中法示意

在拉断后的长段试件上，从断口起，取基本等于短段的格数得b点，如长段所余格 64