金属拉伸与压缩实验：低碳钢与铸铁的力学性能分析

"该资源是高等教育出版社出版的孙训方教授编著的材料力学课程的课件，重点讲解了金属的拉伸和压缩实验，旨在帮助学生理解和掌握材料的力学性能测试方法，尤其是针对低碳钢和铸铁。" 在材料力学的学习中，拉伸和压缩实验是基础且重要的部分，它们能揭示材料在受力状态下的行为和性能。在"材料力学课件 高等教育出版社 孙训方"中，主要涉及以下几个关键知识点： 1. **拉伸实验**： - **比例极限σP**：材料在应力增加时，应变与其成正比的阶段，这个阶段的应力称为比例极限。 - **屈服极限σS**：材料开始产生塑性变形而不返回的应力值。 - **强度极限σb**：材料能够承受的最大应力，超过此值材料将断裂。 - **延伸率δ**：材料断裂后标距部分的相对延伸，反映材料的延展性。 - **截面收缩率ψ**：材料断裂后断口面积的相对缩小，反映材料的缩颈现象。 - **弹性模量E**：材料在弹性阶段的应力与应变的比例常数，表示材料抵抗弹性变形的能力。 2. **铸铁与低碳钢对比**： - **铸铁的拉伸实验**：铸铁通常表现出脆性，拉伸时会突然断裂，没有明显的塑性变形。 - **铸铁与低碳钢的压缩实验**：两者在压缩时的变形和破坏现象不同，铸铁的压缩强度一般低于其拉伸强度，而低碳钢则显示出较好的塑性。 3. **实验目的**： - 测定低碳钢和铸铁的力学性能参数，包括屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率。 - 观察材料在受力过程中的行为，如塑性变形、断裂模式等，绘制应力-应变曲线。 - 比较和分析不同材料的力学特性，理解脆性和塑性材料的区别。 4. **实验设备**： - **万能材料试验机**：用于进行拉伸、压缩等多种力学性能测试。 - **游标卡尺**：测量试样尺寸，确保实验精度。 5. **试样制备**： - 试样制备遵循相关标准，如GB/T 2975，确保结果的可比性和准确性。 - 试样形状通常是圆形或矩形，以方便加工和测量。 6. **标准与符号**： - 符号如Rm、Rel、A11.3、Z等来自GB/T228-2002，是金属室温拉伸实验的标准符号，代表不同的力学性能指标。 通过这个课件，学生不仅可以学习到材料力学的基础理论，还能通过实际操作加深对理论的理解，提高分析和解决问题的能力，为工程设计和新材料的研发提供理论支持。