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万能材料试验机之压缩试验

万能材料试验机之压缩试验
一、实验目的

1、观测低碳钢压缩时的屈服荷载F_SC

2、测定铸铁压缩时的抗压强度σ_bC

3、观察并比较低碳钢和铸铁在压缩时的变形和破坏现象。

二、实验设备

1、液压式万能材料试验机

2、游标卡尺

三、试样的制备

按照国标GB7314－87《金属压缩试验方法》，金属材料的压缩试样多采用圆柱体，如图2－16所示。试样长度L＝（2.5～3.5）d₀的试样适用于测定σ_pc、σ_tc、σ_sc、σ_bc；L＝（5～8）d₀的试样适用于测定σ_pc0.01、E_e；L＝（1～2）d₀的试样适用于测定σ_bc、。为了尽量使试样受轴向压力，加工试样时，必须有合理的加工工艺，以保证两端面平行，并与轴线垂直。

σ_pc－规定非比例压缩应力

σ_tc－规定总压缩应力

σ_sc－压缩屈服点

σ_bc－抗压强度

σ_pc0.01－规定非比例压缩应变为0.01％时的应力

E_e－压缩弹性模量

图2－16 圆柱体试样

四、实验原理

以低碳钢为代表的塑性材料，轴向压缩时会产生很大的横向变形，但由于试样两端面与试验机支承垫板间存在摩擦力，约束了这种横向变形，故试样中间部分出现显著的鼓胀，如图2－17所示。

塑性材料在压缩过程中的弹性模量、屈服点与拉伸时相同，但在到达屈服阶段时不像拉伸试验时那样明显，因此要仔细观察才能确定屈服载荷F_sC。当继续加载时，试样越压越扁，由于横截面面积不断增大，试样抗压能力也随之提高，曲线持续上升，如图2－18所示。除非试样过分鼓出变形，导致柱体表面开裂，否则塑性材料将不会发生压缩破坏。因此，一般不测塑性材料的抗压强度，而通常认为抗压强度等于抗拉强度。