材料力学性能测试实验报告

  也可用自动方法连续记录弯曲力——挠度曲线)的弯曲力。宜使曲线弹性直线o,弹性直线段的高度应超过力轴量程的3/5。在曲线图上确定最佳弹性直线段，读取该直线段的弯曲力增量和相应的挠度增量，见图6所示。然后利用式(4)计算弯曲弹性模量。

  典型的金属拉伸曲线分为四个阶段，分别如图3(a)-(d)所示。直线部分的斜率E就是杨氏模量、σs点是屈服点。金属拉伸达到屈服点后，慢慢的出现颈缩

  (2)实验后试样出现两个或两个以上的缩颈以及显示出肉眼可见的冶金缺陷(例

  1.夹持试样时，由于目测不可能使试样正好处于与夹具垂直的方向，拉应力方向与试样中轴线.弯曲试验中，应把试样放在支座上，使两端露出部分的长度相等。

  3.试样尺寸人为测量过程可能引入的读数误差，即试样测量尺寸与实际尺寸的差别，导致理论结果计算的误差。

  4.试样本身有没有代表性，有无缺陷，试样的形状，拉伸速率，以及试验温度等。

  由公式能够准确的看出，三点弯曲其实就是四点弯曲的一个特例，当压头间距I=0时， σb4=σb3，四点变为三点。对于同一试样，四点弯曲强度等于三点弯曲强度，但四点弯曲实验中材料所能承受的最大荷载要大于三点弯曲实验。

  5.所使用力学试验机的量程。若试样拉断时只需要很小的力，而拉力机的最大入口力却很大，测量的精确性将大幅度下降。两者需匹配。

  三点弯曲强度:将试样放在一定距离的两支座上，在两支座中心点上加试验力，直至折断时的最大弯曲应力。

  四点弯曲强度:将试样放在一定距离的两支座上，往两支座中心左右等距离的两点上加试验力，直到折断时的最大弯曲应力。

  图1是一定负荷范围内不锈钢板的拉伸应力--应变曲线。根据变化趋势，将曲线分为三个阶段：OA段，位移在增大，而负荷几乎等于0，是试样由松弛而夹紧的阶段，真正的拉伸形变过程自A点开始。AB段，随着拉应力的增加，形变也逐渐增大，形变与外力大小呈正比，符合Hook定律，试样处于弹性变形阶段。BC段，继续施加较小的外力就可以产生较大的形变，此时，钢材除弹性变形外，还发生了塑性形变，其中塑性变形在卸载后不再恢复，试样处于弹塑性阶段。试想如果继续增添负荷，钢材将发生屈服及至应变强化（图中未体现）。

  对厚、薄板材，一般都会采用矩形试样，其宽度依照产品厚度(通常为0.10-25mm)，采用10,12.5,15,20,25和30mm六种比例试样，尽可能采用lo=5.65（F0）0.5的短比例试样。试样厚度一般应为原轧制厚度，但在特殊情况下也允许采取四面机加工的试样。通常试样宽度与厚度之比不大于4:1或8:1，对铝镁材则一般可采用较小宽度。对厚度小于0.5mm的薄板(带)，亦可采用定标距试样。

  由两种情况下材料的剪力弯矩图知，三点弯曲时最大弯矩出现在梁的中点，相应的最危险截面也在中间；四点弯曲时，两个受力点之间梁的每一点弯矩处处相等且最大，考虑到剪力大小，危险截面应分别在两个受力点处，不在梁中点。

  根据弹性阶段应力与应变呈线性关系σ＝E·ε知，直线段的斜率即为钢材的弹性模量，在AB段直线上取两点，见图中所标，则

  对试样施加相当于σpb0.01。(或σrb0.01)的10％以下的预弯应力F。并记录此力和跨中点处的挠度，然后对试样连续施加弯曲力，直至相应于σpb0.01(或σrb0.01)的50％。记录弯曲力的增量DF和相应挠度的增量Df ,则弯曲弹性模量为

  图3说明，随着加载负荷的增大，钢板弯曲变形程度也逐渐增大，在外加负荷增大到50N左右时，停止加力，并逐渐卸载，所得曲线与原曲线并不重合，表现出一定的滞回特性，说明所施加的最大应力已经大于钢材的弹性极限，钢材的变形包括弹性和塑性两部分，其中的塑性变形在卸载后不再恢复（从图上看是1.46mm残余形变）。滞回曲线所包含的面积反映了钢板吸收耗散能量的大小。