⑴ 低碳钢和铸铁的抗拉,抗压,抗剪切等性能的分析实验
一、实验目的:
1、比较低碳钢和铸铁压缩变形和破坏现象。
2、测定低碳钢的屈服极限σs和铸铁的强度极限σb。
3、比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因。
二、验仪器和设备:
1、万能材料试验机。
2、游标卡尺。
三、 试件介绍:
根据国家有关标准,低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试件。低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3:2,铸铁压缩试件的高度和直径的比例为2:1。试件均为圆柱体。
四、实验原理:
压缩实验是研究材料性能常用的实验方法。对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适。通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式,并与拉伸实验进行比较。
压缩试验在压力试验机上进行。当试件受压时,其上下两端面与试验机支撑之间产生很大的摩擦力,使试件两端的横向变形受到阻碍,故压缩后试件呈鼓形。
摩擦力的存在会影响试件的抗压能力甚至破坏形式。为了尽量减少摩擦力的影响,实验时试件两端必须保证平行,并与轴线垂直,使试件受轴向压力。另外。端面加工应有较高的光洁度。
五、实验结果:
1、低碳钢:试样逐渐被压扁,形成圆鼓状。这种材料延展性很好,不会被压断,压缩时产生很大的变形,上下两端面受摩擦力的牵制变形小,而中间受其影响逐渐减弱。
2、铸铁:压缩时变形很小,承受很大的力之后在大约45度方向产生剪切断裂,说明铸铁材料受压时其抗剪能力小于抗压能力。
⑵ 低碳钢和铸铁在拉伸及压缩时机械性质有何差异
简单来讲,低碳钢为塑性材料,铸铁为脆性材料。
低碳钢的拉伸曲线为:先是一段倾斜回的直线(比例极限)答,然后是一段曲线到顶(屈服极限)后有下拐,接着便是上升的曲线并截止(强度极限,此时材料断裂开)。说明,先是按弹性变形规律进行,到了屈服限后材料又有所加强(变性硬化),最终断裂。
铸铁拉伸曲线前段是倾斜直线,后段是斜率较大的曲线,而且没有拐点。
从拉伸试验分析,低碳钢有较好的塑性,有明显的屈服点,较高的延伸率和断面收缩率,材料断裂前先发生较大的塑性变形。而铸铁则没有这些优点。
从压缩方面讲,与拉伸方面相似,低碳钢受压缩应力过大也会先发生屈服,应力再增加,会从边缘开始出现开裂,但是仍与中心部位保持连接;而铸铁受压应力过大时,则会整体碎掉,之间并无塑性变形存在。
低碳钢多用于需要变形、机加工、焊接等管、板、棒材制造的重要的机件;铸铁则多用于机座、压力较低的管线等。
仅供参考
⑶ 土力学压缩试验变形值怎么算
压缩试验是测定材料在轴向静压力作用下的力学性能的试验,是材料机械性能试验的基本方法之一。主要用于测定金属材料在室温下单向压缩的屈服点和脆性材料的抗压强度。
压缩模量压缩模量是指土在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的应变增量之比,也就是指土体在侧向完全不能变形的情况下受到的竖向压应力与竖向总应变的比值。压缩模量可以通过室内试验得到,是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。土的压缩模量越小,土的压缩性越高。
压缩系数:
压缩曲线反映了土受压后的压缩特性,它的形状与土试样的成分、结构、状态以及受力历史有关。压缩性不同的土,其中,e-p曲线的形状是不一样的。假定试样在某一压力P,作用下已经压缩稳定,现增加一压力增量至压力Pz。
对于该压力增量,曲线越陡,土的孑L隙比减少越显著,表示体积压缩越大,该土的压缩性越高。压缩曲线的坡度可以形象地说明土的压缩性的高低。土体压缩系数是描述土体压缩性大小的物理量,被定义为压缩试验所得e-p曲线上某一压力段的割线的斜率。
压缩指数压缩试验所得土孔隙比与有效压力对数值关系曲线上直线段的斜率。