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1、材料力学性能实验报告姓名：班级：学号：成绩：实验名称实验一金属材料弹性模量（E）的测定实验目的学习和掌握材料弹性模量的测试原理和方法，理解材料弹性模 量的物理本质和实际应用意义。实验设备1）电子拉伸材料试验机一台，型号CSS-88100；2）位移传感器一个；3）游标卡尺把；4）铝合金、铜合金、T8淬火和20#钢正火态试样各一根。试样示意图图1圆柱形拉伸标准试样示意图实验拉伸图T8淬火、20#钢正火态、铝合金和铜合金四种试样的实验拉伸图如图1、图2、图3 和图4。实验数据处理1. 实验原始数据记录表1T8淬火试样直径测量记录（单位：mm)左中右平均值9.329.329.309.409.289.3
2、29.339.409.309.32表220#钢正火试样直径测量记录（单位:mm)左中右平均值9.709.709.709.709.729.729.719.729.709.72表3铝合金试样直径测量记录（单位：mm）左中右平均值9.809.809.809.809.789.789.809.809.809.78表4铜合金试样直径测量记录（单位：mm)左中右平均值9.729.729.709.709.729.729.719.709.709.722. 实验数据处理本次试验测量金属材料的弹性模量采用的方法是静态测量法，在设定曲线参数 时，力轴比例的选择应使轴向力一轴向变形曲线的弹性直线段的高度超过力轴量程的
3、3/5以上，变形放大的倍数应使轴向力一轴向变形曲线的弹性直线段与力轴的夹角不 小于40，确定直线段后，按Hooke定律计算弹性模量，即：E_ AF/S_ AF.L _ 4XF.LM / L0 A/ S:兀A/ d 2式中：E：杨氏模i（MPa）； AF :轴向力增i（N）； S0 :试样平行长度部分的原始横截面积（mm2）； A/:轴向变形增i（mm）； L浏：横向引伸计标距（mm）。根据实验数据和式计算四种试样的弹性模量分别为：（1）T8淬火试样E =竺F* = 4 x （3.370-L430） X 50 GPa = 4.98 GPa丸A/d2丸 x 9.332 x （0.418 - 0.1
4、33）（2）20#正火态试样E = 4X （11-718-5-000） X50 GPa = 2.75 GPa丸A/d2丸 X 9.712 X （3.290 -1.643）（3）铝合金试样E =竺地=4X(1.503-0.604)X50 GPa = 2.22 GPa 丸A/d2丸 X 9.802 X (0.421 - 0.152)E _ 4AF.L _丸A/d 24 x (2.221 - 0.806) x 50GPa _ 3.52 GPa（4）铜合金试样丸 x 9.712 x (0.402 - 0.131)图6图解法求弹性模量表5弹性模量实验数据表编号材料Pa(kN)Pb(kN)La(mm)Lb
5、(mm)P(N)AL(mm)E(GPa)1T8淬火3.3701.4300.4180.1331.9400.2854.98220#正火11.7185.0003.2901.6436.7181.6472.753铝合金1.5030.6040.4210.1520.8990.2692.224铜合金2.2210.8060.4020.1311.4150.4043.52实验思考题1. 说明用图解法测定试样弹性模量的过程。答：在设定曲线参数时，力轴比例的 选择应使轴向力一轴向变形曲线的弹性直 线段的高度超过力轴量程的3/5以上，变形 放大的倍数应使轴向力一轴向变形曲线的 弹性直线段与力轴的夹角不小于40，如 图确定直线段后，按Hooke定律计算弹性 模量，即:E_ KF / S。_ KFL _ 4KFL及/L； MS：兀&d；。2. 金属的弹性模量主要取决于什么？为什 么它是一个对结构不敏感的力学性能？答：金属的弹性模量主要取决于结合键的本性和原子间的结合力。而金属材料的 成分和组织对它的影响不大，所以说它是一个对结构不敏感的力学性能。
