低碳钢、铸铁压缩试验低碳钢、铸铁压缩试验地质工程实验中心地质工程实验中心（实验项目一）（实验项目一）11 1、试验目的、试验目的2 2、仪器设备、仪器设备3 3、试验原理、试验原理4 4、试验方法及步骤、试验方法及步骤5 5、成果整理、成果整理 6 6、思考题目、思考题目提提 纲纲21、试验目的、试验目的1.1.掌握液压式万能试验机的操作；掌握液压式万能试验机的操作；2.2.熟悉微机控制软件；熟悉微机控制软件；3.3.掌握低碳钢的屈服强度掌握低碳钢的屈服强度ss，铸铁极限强度，铸铁极限强度bb的测定方法；的测定方法；4.4.了解低碳钢和铸铁在受压情况下的变形规律和了解低碳钢和铸铁在受压情况下的变形规律和破坏现象的不同。破坏现象的不同。31 1、试验目的、试验目的2 2、仪器设备、仪器设备3 3、试验原理、试验原理4 4、试验操作及步骤、试验操作及步骤5 5、成果整理、成果整理 6 6、思考题目、思考题目提提 纲纲42、仪器设备、仪器设备一一) ) 硬件硬件、微机控制电液伺服万能材料试验机、微机控制电液伺服万能材料试验机承承 压压 台台油源德国控制器试件主机52、仪器设备、仪器设备电液伺服万能材料试验机结构示意图电液伺服万能材料试验机结构示意图、主机采用高、主机采用高刚度负荷框架、刚度负荷框架、双试验空间、下双试验空间、下置油缸全行程导置油缸全行程导向结构。向结构。、用试件的、用试件的变形、应力及变形、应力及应力应变综合应力应变综合控制试件变形；控制试件变形；62、仪器设备、仪器设备二二) ) 软件软件、测控系统、测控系统a、功能：、功能：数字控制系统，可以通过负荷、变形位移数字控制系统，可以通过负荷、变形位移传感器测量相应参数及实现位移速度和应力、应变速传感器测量相应参数及实现位移速度和应力、应变速率控制。可以通过网卡接口与计算机通讯，将各种试率控制。可以通过网卡接口与计算机通讯，将各种试验操作纳入计算机控制。验操作纳入计算机控制。b、作用：作用：试台升降试台升降标定传感器标定传感器72、仪器设备、仪器设备二二) ) 软件软件、xperttest 试验软件试验软件 a、控制方式、控制方式 位移：应变、位移、速度。位移：应变、位移、速度。 荷载：荷载：Force、应力、应力 几种方式可任意互换。几种方式可任意互换。 b、加载方式、加载方式 加载、卸载、保持；可任意互换。加载、卸载、保持；可任意互换。 c、数据采集、数据采集 主控信号：主控信号： 应力、应变、应力、应变、 力、位移、时间。力、位移、时间。 采集方式：连续、间隔。采集方式：连续、间隔。81 1、试验目的、试验目的2 2、仪器设备、仪器设备3 3、试验原理、试验原理4 4、试验操作及步骤、试验操作及步骤5 5、成果整理、成果整理 6 6、思考题目、思考题目提提 纲纲9、试验原理、试验原理1、低碳钢压缩实验、低碳钢压缩实验低碳钢受压时有比例极限，没有强度极限，本试验只测定屈服极限。实验前低碳钢受压时有比例极限，没有强度极限，本试验只测定屈服极限。实验前测定试件的直径测定试件的直径d d，低碳钢发生屈服后，随压力荷载的增大，其承载面积会越来越大，当与低碳钢发生屈服后，随压力荷载的增大，其承载面积会越来越大，当与成正比时，低碳钢就永远不会破坏。所以曲线呈上凹趋势。成正比时，低碳钢就永远不会破坏。所以曲线呈上凹趋势。记录下记录下屈服荷载屈服荷载s s计算其受压时计算其受压时屈服极限屈服极限：s = = s/ /A A力和位移示意图力和位移示意图由于是塑性材料，由于是塑性材料，低碳钢压缩后成低碳钢压缩后成鼓形鼓形10、试验原理、试验原理2、铸铁压缩实验、铸铁压缩实验铸铁受压时没有有比例极限，只有有强度极限，本试验只测定强度极限。铸铁受压时没有有比例极限，只有有强度极限，本试验只测定强度极限。实验前，测定试件的直径实验前，测定试件的直径d d，铸铁抗压不抗拉，其最大压力荷载比较大。铸铁抗压不抗拉，其最大压力荷载比较大。记录下最大荷载记录下最大荷载b b计算其压缩时计算其压缩时强度极限：强度极限： b = = b/ /A A力和位移示意图力和位移示意图由于剪切破坏，铸铁压缩由于剪切破坏，铸铁压缩成成45455555斜截面破坏斜截面破坏111 1、试验目的、试验目的2 2、仪器设备、仪器设备3 3、试验原理、试验原理4 4、试验操作及步骤、试验操作及步骤5 5、成果整理、成果整理 6 6、思考题目、思考题目提提 纲纲124、试验操作及步骤、试验操作及步骤一一) ) 压缩压缩 试件试件压缩试样通常为圆柱形。压缩试样通常为圆柱形。试样受压时，两端面与试试样受压时，两端面与试验机垫板间的摩擦力约束验机垫板间的摩擦力约束试样的横向变形，影响试试样的横向变形，影响试样的强度。随着比值样的强度。随着比值h h0 0/d/d0 0增加，上述摩擦力对试样增加，上述摩擦力对试样中部的影响减小，但比值中部的影响减小，但比值h h0 0/d/d0 0不能过大，否则会引不能过大，否则会引起失稳。测定试样通常规起失稳。测定试样通常规定定1h1h0 0/d/d0 033。低碳钢、铸铁压缩试验前、后低碳钢、铸铁压缩试验前、后134、试验操作及步骤、试验操作及步骤二二) ) 设计实验程序设计实验程序1、实验操作界面主要是对原始数主要是对原始数据输入及对万能据输入及对万能材料试验机运行材料试验机运行的宏观控制。的宏观控制。实验按扭组输入表通道显示窗口144、试验操作及步骤、试验操作及步骤2、方法定义界面这个界面是方法是方法定义界面的定义界面的基本基本设置设置界面，主要界面，主要定义用何种方法定义用何种方法计算，及其所求计算，及其所求数据。数据。154、试验操作及步骤、试验操作及步骤2、方法定义界面这个界面是方法这个界面是方法定义界面的定义界面的设备设备与通道与通道界面，主界面，主要用于通道的修要用于通道的修改和是否增加引改和是否增加引申计测量方法。申计测量方法。164、试验操作及步骤、试验操作及步骤2、方法定义界面这个界面是方法这个界面是方法定义界面的定义界面的控制控制与采集界与采集界面，主面，主要用于定义加载要用于定义加载方式加载大小的方式加载大小的界面。界面。174、试验操作及步骤、试验操作及步骤3 3、数据处理、数据处理界面界面 数据查询数据查询及处理界面。及处理界面。184、试验操作及步骤、试验操作及步骤 试验步骤试验步骤 1.1.测量试样尺寸测量试样尺寸 在试件两端及中部位置，在试件两端及中部位置，沿两个相互垂直的方向，测量试样直径，以其沿两个相互垂直的方向，测量试样直径，以其平均值计算横截面面积。平均值计算横截面面积。 2. 2.打开油源电源开关，开启计算机开关，打开油源电源开关，开启计算机开关，计算机启动后，开启计算机启动后，开启EDC220 EDC220 测控单元开关。测控单元开关。 3. 3.用鼠标双击试验程序图标，启动试验程用鼠标双击试验程序图标，启动试验程序，设置试验条件，输入试验参数。序，设置试验条件，输入试验参数。 4. 4.安装试样，调整好上下承压板之间距离。安装试样，调整好上下承压板之间距离。 19 5.5.选择好加荷速率及控制方式进行试验，选择好加荷速率及控制方式进行试验，在试验过程中计算机屏幕上可直接显示试验曲在试验过程中计算机屏幕上可直接显示试验曲线和试验力、变形及位移等测量值，并可进行线和试验力、变形及位移等测量值，并可进行数据处理、存储，做完试验可打印试验报告。数据处理、存储，做完试验可打印试验报告。根据试验要求还可自行设置打印格式及试验参根据试验要求还可自行设置打印格式及试验参量。量。 6. 6.打印：可打印试验报告、试验力打印：可打印试验报告、试验力伸长、伸长、应力应力应变、试验力应变、试验力时间等曲线。时间等曲线。 7. 7.关机顺序为：退出试验程序，关闭主机关机顺序为：退出试验程序，关闭主机油源电源，关闭油源电源，关闭EDCEDC测控系统电源，关闭计算测控系统电源，关闭计算机。机。4、试验操作及步骤、试验操作及步骤201 1、试验目的、试验目的2 2、仪器设备、仪器设备3 3、试验原理、试验原理4 4、试验操作及步骤、试验操作及步骤5 5、成果整理、成果整理 6 6、思考题目、思考题目提提 纲纲215、成果整理、成果整理1.原始数据铸铁直径（mm）19.0019.0219.0618.9418.9818.98低碳钢直径（mm）19.0019.0219.0618.9418.9818.98低碳钢屈服荷载(kN)82.87铸铁最大荷载(kN)282平均直径：平均直径： R R =19.0 =19.0 mm mm 横截面积横截面积: : A A=283.4 =283.4 mmmm铸铁强度极限：铸铁强度极限： b = b/A= 1029 MPaMPa低碳钢屈服极限：低碳钢屈服极限：s = = s/ /A= 289 MPaA= 289 MPa2.计算结果3.应力应变曲线221 1、试验目的、试验目的2 2、仪器设备、仪器设备3 3、试验原理、试验原理4 4、试验操作及步骤、试验操作及步骤5 5、成果整理、成果整理 6 6、思考题目、思考题目提提 纲纲236、思考题目、思考题目1 1、比较低碳钢和铸铁在压缩时的力学性能。、比较低碳钢和铸铁在压缩时的力学性能。2 2、压缩时为什么必须将试件对准试验机压头的、压缩时为什么必须将试件对准试验机压头的中心位置，如未对中会产生什么影响。中心位置，如未对中会产生什么影响。3 3、低碳钢和铸铁在压缩时，要测得那些数据？、低碳钢和铸铁在压缩时，要测得那些数据？观察那些现象？观察那些现象？4 4、为什么低碳钢压不坏，铸铁成、为什么低碳钢压不坏，铸铁成45455555斜斜截面破坏？截面破坏？24谢 谢！252627