第一篇：高等教育金屬拉伸實(shí)驗(yàn)報(bào)告

金屬拉伸實(shí)驗(yàn)報(bào)告

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康谩?/p>

1、測(cè)定低碳鋼得屈服強(qiáng)度 R Ｅ

h、R eL

及 R ｅ、抗拉強(qiáng)度 R m、斷后伸長(zhǎng)率 A 與斷面收縮率 Ｚ。

2、測(cè)定鑄鐵得抗拉強(qiáng)度

R m 與斷后伸長(zhǎng)率

A。

3、觀察并分析兩種材料在拉伸過(guò)程中得各種現(xiàn)象（包括屈服、強(qiáng)化、冷作硬化與頸縮等現(xiàn)象），并繪制拉伸圖。

4、比較低碳鋼（塑性材料）與鑄鐵

(脆性材料）拉伸機(jī)械性能得特點(diǎn)。

【實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材】

1、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)

WD-200Ｂ型

2、游標(biāo)卡尺

3、電子引伸計(jì)

【實(shí)驗(yàn)原理概述】

為了便于比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GＢ2２８— 7６中得有關(guān)規(guī)定 , 實(shí)驗(yàn)

材料要按上述標(biāo)準(zhǔn)做成比例試件, 即：

圓形截面試件 :

Ｌ 0

=1０ｄ 0

(長(zhǎng)

試件）

式中 : L 0

--試件得初始計(jì)算長(zhǎng)度

(即試件得標(biāo)距)； ?

-—

試件得初始截面面積；

?

d ０

—-試件在標(biāo)距內(nèi)得初始直徑

?

實(shí)驗(yàn)

室里使用得金屬拉伸試件通常制成標(biāo)準(zhǔn)圓形截面試件, 如圖 1 所示

圖 1 拉伸試件

將試樣安裝在試驗(yàn)機(jī)得夾頭中 , 然后開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)機(jī) , 使試樣受到緩慢增加得拉力（應(yīng)根據(jù)材料性能與試驗(yàn)?zāi)康么_定拉伸速度)，直到拉斷為止 , 并利用試驗(yàn)機(jī)得自動(dòng)繪圖裝置繪出材料得拉伸圖（圖 2－2 所示）。應(yīng)當(dāng)指出，試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)繪圖裝置繪出得拉伸變形 L 主要就是整個(gè)試樣（不只就是標(biāo)距部分)得伸長(zhǎng)，還包括機(jī)器得彈性變形與試樣在夾頭中得滑動(dòng)等因素。由于試樣開(kāi)始受力時(shí) , 頭部在夾

(a)低碳鋼拉伸曲線圖

(b)

鑄鐵拉伸曲線圖

圖 2－ 2

由試驗(yàn)機(jī)繪圖裝置繪出得拉伸曲線圖

頭內(nèi)得滑動(dòng)較大，故繪出得拉伸圖最初一段就是曲線。

１、低碳鋼（典型得塑性材料)

當(dāng)拉力較小時(shí)，試樣伸長(zhǎng)量與力成正比增加 , 保持直線關(guān)系 , 拉力超過(guò) F Ｐ 后拉伸曲線將由直變曲。

保持直線關(guān)系得最大拉力就就是材料比例極限得力值 F P

． 在Ｆ P

得上方附近有一點(diǎn)就是 Ｆ c, 若拉力小于

F ｃ

而卸載時(shí)，卸載后試樣立刻

恢復(fù)原狀 , 若拉力大于

F c

后再卸載，則試件只能部分恢復(fù), 保留得殘余變形即為

塑性變形 , 因而Ｆ ｃ

就是代表材料彈性極限得力值。

當(dāng)拉力增加到一定程度時(shí)，試驗(yàn)機(jī)得示力指針

(主動(dòng)針)開(kāi)始擺動(dòng)或停止不

動(dòng)，拉伸圖上出現(xiàn)鋸齒狀或平臺(tái) , 這說(shuō)明此時(shí)試樣所受得拉力幾乎不變但變形卻在繼續(xù) , 這種現(xiàn)象稱(chēng)為材料得屈服。低碳鋼得屈服階段常呈鋸齒狀 , 其上屈服點(diǎn) B′受變形速度及試樣形式等因素得影響較大，而下屈服點(diǎn) B 則比較穩(wěn)定（因此工程上常以其下屈服點(diǎn) B 所對(duì)應(yīng)得力值 F eL

作為材料屈服時(shí)得力值)。確定屈服力值時(shí) , 必須注意觀察讀數(shù)表盤(pán)上測(cè)力指針得轉(zhuǎn)動(dòng)情況 , 讀取測(cè)力度盤(pán)指針首次回轉(zhuǎn)前指示得最大力 F eH（上屈服荷載)與不計(jì)初瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)屈服階段中得最小力 F ｅ L（下屈服荷載)

或首次停止轉(zhuǎn)動(dòng)指示得恒定力 F eL（下屈服荷載), 將其分別除以試樣得原始橫截

面積（Ｓ ０）便可得到上屈服強(qiáng)度 R e Ｈ

與下屈服強(qiáng) 度Ｒ eＬ

。即

Ｒ eH = F

/ Ｓ 0 R = F / S 0

eH e L eL

屈服階段過(guò)后 , 雖然變形仍繼續(xù)增大 , 但力值也隨之增加 , 拉伸曲線又繼續(xù)上升，這說(shuō)明材料又恢復(fù)了抵抗變形得能力，這種現(xiàn)象稱(chēng)為材料得強(qiáng)化。在強(qiáng)化階段內(nèi)，試樣得變形主要就是塑性變形，比彈性階段內(nèi)試樣得變形大得多 , 在達(dá)

圖 2－ 3 低碳鋼得冷作硬化

到最大力 F ｍ

之前 , 試樣標(biāo)距范圍內(nèi)得變形就是均

勻得，拉伸曲線就是一段平緩上升得曲線 , 這時(shí)可明顯地瞧到整個(gè)試樣得橫向尺寸在縮?。俗畲罅?F ｍ

為材料得抗拉強(qiáng)度力值 , 由公式 R m =F m / S 0

即可得到材料得抗拉強(qiáng)度 R m。

如果在材料得強(qiáng)化階段內(nèi)卸載后再加載，直到試樣拉斷 , 則所得到得曲線如圖 2－3 所示。卸載時(shí)曲線并不沿原拉伸曲線卸回 , 而就是沿近乎平行于彈性階段得直線卸回 , 這說(shuō)明卸載前試樣中除了有塑性變形外，還有一部分彈性變形；卸載后再繼續(xù)加載 , 曲線幾乎沿卸載路徑變化 , 然后繼續(xù)強(qiáng)化變形 , 就像沒(méi)有卸載一樣 , 這種現(xiàn)象稱(chēng)為 材料得冷作硬化。顯然 , 冷作硬化提高了材料得比例極限與屈服極限，但材料得塑性卻相應(yīng)降低。

當(dāng)荷載達(dá)到最大力 Ｆ ｍ 后，示力指針由最大力 F m

緩慢回轉(zhuǎn)時(shí) , 試樣上某一部位開(kāi)始產(chǎn)生局部伸長(zhǎng)與頸縮 , 在頸縮發(fā)生部位 , 橫截面面積急劇縮小 , 繼續(xù)拉伸所需得力也迅速減小 , 拉伸曲線開(kāi)始下降 , 直至試樣斷裂。此時(shí)通過(guò)測(cè)量試樣斷裂后得標(biāo)距長(zhǎng)度 Ｌ ｕ

與斷口處最小直徑 d u, 計(jì)算斷后最小截面積（S u), 由計(jì)算公式、即可得到試樣得斷后伸長(zhǎng)率

Ａ與斷面收縮率

Z.2、鑄鐵 (典型得脆性材料）

脆性材料就是指斷后伸長(zhǎng)率 A＜ 5% 得材料 , 其從開(kāi)始承受拉力直至試樣被 拉斷 ,變形都很小。而且 ,大多數(shù)脆性材料在拉伸時(shí)得應(yīng)力-應(yīng)變曲線上都沒(méi)有明 顯得直線段 , 幾乎沒(méi)有塑性變形，也不會(huì)出現(xiàn)屈服與頸縮等現(xiàn)象(如圖

2－2b 所 示)，只有斷裂時(shí)得應(yīng)力值

-—強(qiáng)度極限。

F m 而突然發(fā)生斷裂 , 其抗 鑄鐵試樣在承受拉力、變形極小時(shí)，就達(dá)到最大力

拉強(qiáng)度也遠(yuǎn)小于低碳鋼得抗拉強(qiáng)度.同樣，由公式Ｒ ｍ =F / Ｓ 0 即可得到其抗拉 強(qiáng)度 R ｍ 而由公式

則可求得其斷后伸長(zhǎng)率

A

m,.【實(shí)驗(yàn)步驟】

一、低碳鋼拉伸試驗(yàn)

1、試樣準(zhǔn)備 ：

為了便于觀察標(biāo)距范圍內(nèi)沿軸向得變形情況 , 用試樣分劃器或標(biāo)距儀在試樣標(biāo)距 L 0

范圍內(nèi)每隔５ mm 刻劃一標(biāo)記點(diǎn)(注意標(biāo)記刻劃不應(yīng)影響試樣斷裂)，將試樣得標(biāo)距段分成十等份.用游標(biāo)卡尺測(cè)量標(biāo)距兩端與中間三個(gè)橫截面處得直徑 , 在每一橫截面處沿相互垂直得兩個(gè)方向各測(cè)一次取其平均值 , 用三個(gè)平均值中最小者計(jì)算試樣得原始橫截面積 S 0(計(jì)算時(shí) S 0

應(yīng)至少保留四位有效數(shù)字)。

2、試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備 :

根據(jù)低碳鋼得抗拉強(qiáng)度 R m 與試樣得原始橫截面積 S 0

估計(jì)試驗(yàn)所需得最大荷載 , 并據(jù)此選擇合適得量程，配上相應(yīng)得砝碼砣 , 做好試驗(yàn)機(jī)得調(diào)零(注意 : 應(yīng)消除試驗(yàn)機(jī)工作平臺(tái)得自重)、安裝繪圖紙筆等準(zhǔn)備工作。

3、裝夾試樣 :

先將試樣安裝在試驗(yàn)機(jī)得上夾頭內(nèi), 再移動(dòng)試驗(yàn)機(jī)得下夾頭（或工作平臺(tái)、或試驗(yàn)機(jī)橫梁)使其達(dá)到適當(dāng)位置 , 并把試樣下端夾緊(注意：應(yīng)盡量將試樣得夾持段全部夾在夾頭內(nèi)，并且上下要對(duì)稱(chēng)。

完成此步操作時(shí)切忌在裝夾試樣時(shí)對(duì)試樣加上了荷載）。

4、裝載電子引伸計(jì) :

將電子引伸計(jì)裝載在低碳鋼試樣上, 注意電子引伸計(jì)要在比例極限處卸載。

5、進(jìn)行試驗(yàn)：

開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)使之緩慢勻速加載

(依據(jù)規(guī)范要求，在屈服前以

6～60 MPａ /s 得

速率加載), 并注意觀察示力指針得轉(zhuǎn)動(dòng)、自動(dòng)繪圖得情況與相應(yīng)得試驗(yàn)現(xiàn)象.當(dāng) 主動(dòng)針不動(dòng)或倒退時(shí)說(shuō)明材料開(kāi)始屈服

,記錄上屈服點(diǎn) FeＨ

（主動(dòng)針首次回轉(zhuǎn)前得 最大力)與下屈服點(diǎn) F eL(屈服過(guò)程中不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)得最小力或主動(dòng)針首次停止轉(zhuǎn)動(dòng)得恒定力)，具體情況如圖 2－4 所示(說(shuō)明 : 前所給出得加載速率就是國(guó)標(biāo)中規(guī)定得測(cè)定上屈服點(diǎn)時(shí)應(yīng)采用得速率，在測(cè)定下屈服點(diǎn)時(shí) ,平行長(zhǎng)度內(nèi)得應(yīng)變速率應(yīng)在 0、00025～ 0、0０25∕s 之間 , 并應(yīng)盡可能保持恒定。如果不能直接控制這一速率，則應(yīng)固定屈服開(kāi)始前得應(yīng)力速率直至屈服階段完成）

.圖 2－ 4

屈服荷載得確定

根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定 , 材料屈服過(guò)后 , 試驗(yàn)機(jī)得速率應(yīng)使試樣平行長(zhǎng)度內(nèi)得應(yīng)變速率不超過(guò) 0、008／s。在此條件下繼續(xù)加載 , 并注意觀察主動(dòng)針得轉(zhuǎn)動(dòng)、自動(dòng)繪圖得情況與相應(yīng)得試驗(yàn)現(xiàn)象(強(qiáng)化、冷作硬化與頸縮等現(xiàn)象——在強(qiáng)化階段得任

一位置卸載后再加載進(jìn)

行冷作硬化現(xiàn)象得觀察；

此后 , 待主動(dòng)針再次停止

轉(zhuǎn)動(dòng)而緩慢回轉(zhuǎn)時(shí), 材料

進(jìn)入頸縮階段, 注意觀察

試樣得頸縮現(xiàn)象), 直至

試樣斷裂停車(chē)。記錄所加

得最大荷載 F m

從動(dòng)針最

（后停留得位置)。

６、試樣斷后尺寸測(cè)

定 :

取出試樣斷體，觀察

斷口情況與位置。將試樣

在斷裂處緊密對(duì)接在一

起，并盡量使其軸線處于 圖 2－5 移位法測(cè)量

L

同一直線上 , 測(cè)量斷后標(biāo)

u

距 L u

與頸處得最小直徑

ｄ u（應(yīng)沿相互垂直得兩個(gè)方向各測(cè)一次取其平均值）, 計(jì)算斷后最小橫截面積 S ｕ。

注意 :

在測(cè)定Ｌ u

時(shí) ,若斷口到最臨近標(biāo)距端點(diǎn)得距離不小于

1/3 L 0，則直接測(cè) 量標(biāo)距兩端點(diǎn)得距離； 若斷口到最臨近標(biāo)距端點(diǎn)得距離小于 1/ ３L ０ , 則按圖２－ 5 所示得移位法測(cè)定：

符合圖

(a)情況得, Ｌ u AＣ BC 符合圖(ｂ）情況得 , L u A =

+ , =

Ｃ １

+Ｂ C；若斷口非?？拷嚇觾啥?，而其到最臨近標(biāo)距端點(diǎn)得距離還不足兩等份，且測(cè)得得斷后伸長(zhǎng)率小于規(guī)定值 , 則試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，必須重做。此時(shí)應(yīng)檢查試樣得質(zhì)量與夾具得工作狀況 , 以判斷就是否屬于偶然情況。

７、歸整實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

取下繪記錄圖紙，請(qǐng)教師檢查試驗(yàn)記錄，經(jīng)認(rèn)可后清理試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)與所用儀器設(shè)備 , 并將所用得儀器設(shè)備全部恢復(fù)原狀．

二、鑄鐵拉伸試驗(yàn)

1、測(cè)量試樣原始尺寸：

測(cè)量方法要求同前 , 但只用快干墨水或帶色涂料標(biāo)出兩標(biāo)距端點(diǎn) , 不用等分標(biāo)距段。

２、試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備：（要求同前 )。

3、安裝試樣 :(方法同前)。

4、檢查試驗(yàn)機(jī)工作就是否正常

:(檢查同前 , 但勿需試車(chē))。

5、進(jìn)行試驗(yàn) :

開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，保持試驗(yàn)機(jī)兩夾頭在力作用下得分離速率使試樣平行長(zhǎng)度內(nèi)得應(yīng)變速率不超過(guò) 0、008/ ｓ得條件下對(duì)試樣進(jìn)行緩慢加載 , 直至試樣斷裂為止.停

機(jī)并記錄最大力

F m。

6、試樣斷后尺寸測(cè)定 :

取出試樣斷體 , 觀察斷口情況。然后將試樣在斷裂處緊密對(duì)接在一起 , 并盡量使其軸線處于同一直線上 , 測(cè)量試樣斷后標(biāo)距 L u（直接用游標(biāo)卡尺測(cè)量標(biāo)距兩端點(diǎn)得距離)。

７、歸整實(shí)驗(yàn)設(shè)備 :

取下繪記錄圖紙 , 請(qǐng)教師檢查試驗(yàn)記錄，經(jīng)認(rèn)可后清理試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)與所用儀器設(shè)備 , 并將所使用得儀器設(shè)備全部復(fù)原。

８、結(jié)束試驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)記錄】

表 2 － 1、試樣原始尺寸

直 徑 ｄ 0

原始橫截

標(biāo) 距

/mm

材 料

截面 I

截面Ｉ I

截面 III

面面積

S 0 L 0

/mm

１平均 1 ２平均

２平均 ／ mm

1０、10、0 10、0

１0、

低碳鋼 100、0 ００ ０ ０ 10、00 10、00 ０0 10、00 10、00 10、00 ７８、54 鑄 鐵 100、0 1 ０、０、、0 １ 0、、０、0 10、00０、、0 ７８、54

００ ０0 ０ 00 0 ０

００ ０

表２－２、試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

單位 :K Ｎ

材

料 上屈服荷載 Ｆ eH 下屈服荷載 Ｆ eＬ 屈服荷載 Ｆ ｅ 最大荷載

F

m 低 碳 鋼

２8、56５、９ 25、９ 9 35、87 鑄

鐵

╱

╱

╱

３、１

表２-3、試樣斷后尺寸

u 斷后伸長(zhǎng)

斷后縮頸處最小直徑 ｄ u /mｍ 斷后最小橫截 材 料 標(biāo) 距 L /

ｍm L u －

L ０

/ ｍｍ

平均 面積 S u /m ｍ 2 低碳鋼 1０ 0、0 2４、１ 6

5、700 5、700

5、７０ 0 2 ５、52 鑄

鐵

１ 0 ０、0 10、0 ６

╱

╱

╱

╱

【數(shù)據(jù)處理】

由實(shí)驗(yàn)報(bào)告機(jī)提供得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有低碳鋼與鑄鐵上屈服強(qiáng)度, 下屈服強(qiáng)度 ,抗拉強(qiáng)度，計(jì)算公式如下

:

低碳鋼得上屈服強(qiáng)度

:

低碳鋼得下屈服強(qiáng)度：

低碳鋼得抗拉強(qiáng)度 :

低碳鋼得斷后伸長(zhǎng)率：

低碳鋼得斷面收縮率

:

鑄鐵得抗拉強(qiáng)度 :

鑄鐵得斷后伸長(zhǎng)率 : 低碳鋼得端口發(fā)生在第五格與第六格之間 , 符合實(shí)驗(yàn)要求故實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果如下表：

上屈服強(qiáng)度 下屈服強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度 斷后伸長(zhǎng)率 斷面收縮率 材 料

R e Ｈ

/ ＧＰ

a R ｅ

L ／Ｇ

Pa R m /GP ａ /% Ψ

/% 低碳鋼 0、３ 636 0、３ 30９ 0、４ 56７ ２ 4、１ 6 67、１ 鑄

鐵 ╱ ╱ ０、1６82 10、06 ╱ 繪制 σ-

ε 簡(jiǎn)圖以及端口形狀

斷口形狀 :

【實(shí)驗(yàn)討論】

1、什么叫比例試樣 ?它應(yīng)滿足什么條件 ?國(guó)家為什么要對(duì)試樣得形狀、尺寸、公差與表面粗糙度等做出相應(yīng)得規(guī)定？

答: 拉力試件分為比例試件與非比例試件。比例試件得標(biāo)距長(zhǎng)度與橫截面積之間具有如下關(guān)

系:，常數(shù)ｋ通常為５、６與 11、3,前者稱(chēng)為短試件,后者稱(chēng)為長(zhǎng)試件。所以，長(zhǎng)

試件滿足 ,短試件滿足。因?yàn)?,試件得形狀、尺寸、公差與表面粗糙度

(不同), 會(huì)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)（結(jié)果)產(chǎn)生影響得，因此要做出規(guī)定得 ,使得檢測(cè)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化。

2、參考試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)繪圖儀繪出得拉伸圖，分析低碳鋼試樣從加力至斷裂得 過(guò)程可分為哪幾個(gè)階段？相應(yīng)于每一階段得拉伸曲線各有什么特點(diǎn) ? 答 :

主要分四個(gè)階段。第一個(gè)階段為彈性階段 , 即 , 在拉伸得初始階段，拉伸與壓縮滿足正比 例關(guān)系，這一段得拉伸曲線為直線。在這個(gè)階段卸除載荷 , 材料可以恢復(fù)變形．第二階段為 屈服階段 , 在應(yīng)力增加到某一個(gè)值得時(shí)候, 應(yīng)變有非常明顯得增大，在曲線上表示為接近水平線得小鋸齒狀折線。

第三階段為強(qiáng)化階段，即 ,過(guò)屈服階段后,材料又恢復(fù)了抵抗變形得能力,要使它繼續(xù)變形必須增大拉力, 在曲線上表示為緩慢上漲得弧線。

第四階段為局部變形階段，此時(shí)在試樣得某一局部范圍發(fā)生橫截面積迅速減小得現(xiàn)象, 此時(shí)拉力減小, 曲線表示為迅速

下降 , 直至試樣被拉斷, 無(wú)拉力作用。

3、為什么不顧試樣斷口得明顯縮小,仍以原始截面積

S 0

計(jì)算低碳鋼得抗拉

強(qiáng)度Ｒ m

呢？

答 : 因?yàn)橐愕镁褪强估瓘?qiáng)度?？s小得斷口處,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與初始得材料已經(jīng)完全不同了,就

是不能用以表證原材質(zhì)得。樣品得斷口要縮小,同樣得材料在相同得情況下也應(yīng)該縮小。這

個(gè)抗拉強(qiáng)度就是用來(lái)給實(shí)際使用提供依據(jù)得，所以應(yīng)該按照原尺寸進(jìn)行計(jì)算．,用它們測(cè)得得斷后伸長(zhǎng)?為什么？

答: 材料成分相同,內(nèi)部組織相同，只有長(zhǎng)短不同得話，得出來(lái)得數(shù)據(jù)應(yīng)該基本相同,因?yàn)樯?/p>

長(zhǎng)率與斷面收縮率這兩個(gè)量就是表征材料得本質(zhì)屬性，前面得成分組織一樣，后面得數(shù)據(jù)也

應(yīng)該就是一樣得．

只不過(guò) ,在實(shí)際試驗(yàn)得過(guò)程中，由于材料均質(zhì)以及夾持位置對(duì)試驗(yàn)結(jié)果

得影響 ,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)略有不同,只就是無(wú)實(shí)質(zhì)性得差異。

5、低碳鋼試樣拉伸斷裂時(shí)得荷載比最大荷載

F m

要小，按公式 R＝F/ S 0

計(jì)算，斷裂時(shí)得應(yīng)力比 Ｒ m

小。為什么應(yīng)力減小后試樣反而斷裂

?

答: 因?yàn)樵诶斓米詈箅A段 , 出現(xiàn)了局部變形 , 在那個(gè)位置發(fā)生了頸縮現(xiàn)象，使得頸縮部位橫截面面積減小，雖然應(yīng)力減小了 , 實(shí)際上作用在單位面積上得拉力還就是增大得，所以使得試樣被拉斷.6、鑄鐵試樣拉伸試驗(yàn)中, 斷口為何就是橫截面？又為何大多在根部？

答：

鑄鐵就是脆性材料，試樣在拉伸實(shí)驗(yàn)中不會(huì)發(fā)生頸縮現(xiàn)象, 故端口為橫截面。鑄鐵在受

拉得同時(shí)還受到夾具給試件得力, 試件得中部只受到拉應(yīng)力而根部除了拉應(yīng)力外還會(huì)受到來(lái)

自?shī)A具得扭轉(zhuǎn)力，故一般端口會(huì)在根部

.4、有材料與直徑均相同得長(zhǎng)試樣與短試樣各一個(gè)率、斷面收縮率、下屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度就是否基本相同

第二篇：金屬檢測(cè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《感測(cè)技術(shù)》課程設(shè)計(jì)題目：金屬探測(cè)器的制作

學(xué)號(hào)姓名：劉長(zhǎng)軍劉倩倩劉嘉威劉校 羅林李鑫林祥祥林晗 老師：袁新娣

時(shí)間：

2013年11月

引言認(rèn)識(shí)金屬探測(cè)器金屬探測(cè)器作為一種最重要的安全檢查設(shè)備，己被廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生活和工業(yè)生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域。比如在機(jī)場(chǎng)、大型運(yùn)動(dòng)會(huì)(如奧運(yùn)會(huì))、展覽會(huì)等都用金屬探測(cè)器來(lái)對(duì)過(guò)往人員進(jìn)行安全檢測(cè)，以排查行李、包裹及人體夾帶的刀具、槍支、彈藥等傷害性違禁金屬物品;工業(yè)部門(mén)(包括手表、眼鏡、金銀首飾、電子等生產(chǎn)含有金屬產(chǎn)品的工廠)也使用金屬探測(cè)器對(duì)出入人員進(jìn)行檢測(cè)，以防止貴重金屬材料的丟失;目前，就連考試也開(kāi)始啟用金屬探測(cè)器來(lái)防止考生利用手機(jī)等工具進(jìn)行作弊。由此可見(jiàn)，金屬探測(cè)器對(duì)工業(yè)生產(chǎn)及人身安全起著重要的作用。而為了能夠準(zhǔn)確判定金屬物品藏匿的位置，就需要金屬探測(cè)器具有較高的靈敏度。目前。國(guó)外雖然已有較為完善的系列產(chǎn)品，但價(jià)格及其昂貴；國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的金+.屬探測(cè)器則是利用模擬電路進(jìn)行檢測(cè)和控制的，其電路復(fù)雜，探測(cè)靈敏度低，且整個(gè)系統(tǒng)易受外界干擾。

一、設(shè)計(jì)目的1、進(jìn)一步了解和運(yùn)用渦流效應(yīng)的原理。

2、了解電容三點(diǎn)式振蕩電路原理。二：任務(wù)和要求

1、任務(wù)：設(shè)計(jì)一種可準(zhǔn)確探測(cè)小范圍內(nèi)是否存在金屬物體的電子。

2、探測(cè)器性能要求：（1）工作溫度范圍：-40℃——+50℃。（2）連續(xù)工作時(shí)間：一組5號(hào)干電池可連續(xù)工作40h（小時(shí)）。（3）要求當(dāng)有金屬靠近傳感器時(shí)相應(yīng)的電路會(huì)發(fā)出警報(bào)。（4）探測(cè)距離在20mm以?xún)?nèi)。

三、總方案設(shè)計(jì)

1、元器件的準(zhǔn)備電路中的NPN型三極管型號(hào)為9014,三極管VT1的放大倍數(shù)不要太大，這樣可以提高電路的靈敏度。VD1-VD2為1N4148。電阻均為1/8W。金屬探測(cè)器的探頭是一個(gè)關(guān)鍵元件，它是一個(gè)帶磁心的電感線圈。磁心可選Φ10的收音機(jī)天線磁棒，截取15mm，再用絕緣板或厚紙板做兩個(gè)直徑為20mm的擋板，中間各挖一個(gè)Φ10mm的孔，然后套在磁心兩端，如圖1所示。最后Φ0.31的漆包線在磁心上繞。如果不能自制，也可以買(mǎi)一只6.8mH的成品電感器，但必須是那種繞在“工”字形磁心上的立式電感器，而且電感器的電阻值越小越好。

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2、電路的制作與調(diào)試圖2是金屬探測(cè)器電原理圖圖，組裝前將所用元器件的管腳引線處理干凈并鍍上錫。對(duì)照三個(gè)圖，依次將電阻器、二極管、電容器、三極管、發(fā)光二極管、微調(diào)電阻器焊到電路板上，再將電感探頭連接到電路板上。電路裝好，檢查無(wú)誤就可以通電調(diào)試。接通電源，將微調(diào)電阻器R8的阻值由大到小慢慢調(diào)整，直到發(fā)光二極管亮為止。然后用一金屬物體接近電感探頭的磁心端面，這時(shí)發(fā)光二極管會(huì)熄滅。調(diào)整微調(diào)電阻器R8可以改變金屬探測(cè)器的靈敏度，微調(diào)電阻器R8的阻值過(guò)大或過(guò)小電路均不能工作。如果調(diào)整得好，電路的探測(cè)距離可達(dá)20mm。但要注意金屬探測(cè)器的電感探頭不要離元器件太近，在裝盒時(shí)不要使用金屬外殼 S L1 6.8mH 1 3 C20.01uf0.01ufCAP NP R1 3.3kR23.3k R36.8k R4100 R6680k R72M R8 5.1k C4 0.1ufC5 0.1ufC72.2uf Q1A TR_2_IS_N_A 3 1 2 Q1BTR_2_IS_N_A 6 4 5 Q2A TR_2_IS_N_A 31 2 0.01uf CAP NP D1 DIODED2DIODE D3 LED5V

圖2 金屬探測(cè)器總原理圖

3、電路工作原理渦流效應(yīng)圖3渦流傳感器結(jié)構(gòu)圖根據(jù)電磁理論，我們知道，當(dāng)金屬物體被置于變化的磁場(chǎng)中時(shí)，金屬導(dǎo)體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生自行閉合的感應(yīng)電流，這就是金屬的渦流效應(yīng)。渦流要產(chǎn)生附加的磁場(chǎng)，與外磁場(chǎng)方向相反，削弱外磁場(chǎng)的變化。據(jù)此，將一交流正弦信號(hào)接入繞在骨架上的空心線圈上，流過(guò)線圈的電流會(huì)在周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)，當(dāng)將金屬靠近線圈時(shí)，金屬產(chǎn)生的渦流磁場(chǎng)的去磁作用會(huì)削弱線圈磁場(chǎng)的變化。金屬的電導(dǎo)率?越大，交變電流的頻率越大，則渦電流強(qiáng)度越大，對(duì)原磁場(chǎng)的抑制作用越強(qiáng)。通過(guò)以上分析可知，當(dāng)有金屬物靠近通電線圈平面附近時(shí)，無(wú)論是介質(zhì)磁導(dǎo)率的變化，還是金屬的渦流效應(yīng)均能引起磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化。對(duì)于非鐵磁性的金屬[包括抗磁體(如:金、銀、銅、鉛、鋅等)和順磁體(如錳、鉻、欽等)μr1?，? 較大，可以認(rèn)為是導(dǎo)電不導(dǎo)磁的物質(zhì)，主要產(chǎn)生渦流效應(yīng)，磁效應(yīng)可忽略不計(jì)；對(duì)于鐵磁性金屬（如：鐵、鈷、鎳）μr很大，?也較大，可認(rèn)為是既可導(dǎo)電又導(dǎo)磁的物質(zhì)，主要產(chǎn)生磁效應(yīng)，同時(shí)又有渦流效應(yīng)。金屬探測(cè)器電路中的主要部分是一個(gè)處于臨界狀態(tài)的振蕩器，當(dāng)有金屬物品接近電感L（即探測(cè)器的探頭）時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電磁場(chǎng)將在金屬物品中感應(yīng)出渦流，這個(gè)能量損失來(lái)源于振蕩電路本身，相當(dāng)于電路中增加了損耗電阻。如果金屬物品與線圈L較近，電路中的損耗加大，線圈值降低，使本來(lái)就處于振蕩臨界狀態(tài)的振蕩器停止工作。從而控制后邊發(fā)光二極管的亮滅。在這個(gè)電路中三極管VT1與外圍的電感器和電容器構(gòu)成了一個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩器用如圖4所示。VT1的靜態(tài)工作點(diǎn)：取R6=6.8K（電位器）,R2=3.3K,VBQ=0.5VCC。當(dāng)圖2中三極管基極有一正信號(hào)時(shí)，由于三極管的反向作用使它 的集電極信號(hào)為負(fù)。兩個(gè)電容器兩端的信號(hào)極性通過(guò)電容器的反饋，三極管基極上的信號(hào)與原來(lái)同相，由于這是正反饋，所以電路可以產(chǎn)生振蕩，R8和R1的存在，消弱了電路中的正反饋信號(hào)，使電路處于剛剛起振的狀態(tài)下。S L1 6.8mH 1 3 C2 0.01uf0.01ufCAP NP R1 3.3k0.01uf CAP NP

圖4 電容三點(diǎn)式振蕩電路理論計(jì)算振蕩器的頻率為：（C是C1，C2的串聯(lián)）金屬探測(cè)器的振蕩頻率約為40KHz，主要由電感L、電容器C1、C2決定。調(diào)節(jié)電位器R8減小反饋信號(hào)，使電路處在剛剛起振的狀態(tài)。電阻器R6是三極管VT1的基極偏置電阻。微弱的振蕩信號(hào)通過(guò)電容器C4、電阻器送到由三極管VT2、電阻器R3、R9及電容器C5等組成的電壓放大器進(jìn)行放大。然后由二極管VD1和VD2進(jìn)行半波整流，電容器C7進(jìn)行濾波。整流濾波后的直流

電壓使三極管VT3導(dǎo)通，它的集電極為低電平，發(fā)光二極管VD3亮。在金屬探測(cè)器的電感探頭L接近金屬物體時(shí)，振蕩電路停振，沒(méi)有信號(hào)通過(guò)電容器C4，三極管VT3的基極得不到正電壓，所以三極管VT3截止，發(fā)光二極管熄滅。

R4 100 C72.2uf Q2A TR_2_IS_N_A 31 2 D1 DIODE D3 LED5V

圖5 發(fā)光二極管檢測(cè)電路

四、原件清單

NPN9014

3個(gè)

0.01uF無(wú)極性電容

3個(gè)

0.1uF電容

2個(gè)

202uF電容

1個(gè)自制電感線圈

1個(gè)二極管1N4004

2個(gè)

發(fā)光二極管

1個(gè) 6.8K電阻

1個(gè) 6.8K變阻器

1個(gè) 3.3K電阻

2個(gè) 100歐姆電阻

1個(gè) 2M電阻

1個(gè) 5.1K變阻器

1個(gè) 9K電阻

1個(gè)

五、本次課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，也是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的一次考核，所要完成的任務(wù)對(duì)每個(gè)同學(xué)來(lái)說(shuō)都是一次挑戰(zhàn)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)不僅使我對(duì)所學(xué)過(guò)的知識(shí)有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。而且提高了我考慮問(wèn)題，分析問(wèn)題的全面性以及動(dòng)手操作能力。使我的綜合能力有了一個(gè)很大的提高。這次課程設(shè)計(jì)金屬探測(cè)器的電路圖雖然比較簡(jiǎn)單，但真正要實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能還是有一定的困難，因此最后的結(jié)果不是很理想。此次課成設(shè)計(jì)的完成是我們團(tuán)隊(duì)合作的成果，一起設(shè)計(jì)電路，選擇元器件，購(gòu)買(mǎi)元器件，直到電子文檔的完成，團(tuán)隊(duì)精神是我們最大的收獲！當(dāng)然在此期間也向我們的授課老師袁老師請(qǐng)教了許多的問(wèn)題，在此表示感謝！

第三篇：高等教育自學(xué)考試實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分欄

高等教育自學(xué)考試實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分欄

完成實(shí)驗(yàn)數(shù)量：___________________________________________ 實(shí) 驗(yàn) 單 位 ：_______________________________________(公章)實(shí) 驗(yàn) 日 期 ：___________________________________________ 指 導(dǎo) 教 師 ：___________________________________________ 指導(dǎo)教師初評(píng)成績(jī)：_______________________________________ 主考院校審定成績(jī)：_______________________________________ 審定成績(jī)時(shí)間：___________________________________________

第四篇：鋼筋拉伸試驗(yàn)總結(jié)

鋼筋拉伸試驗(yàn)總結(jié)

通過(guò)鋼筋拉伸實(shí)驗(yàn)我們了解到了鋼筋的一些用途、自身力學(xué)特性以及在今后工作中應(yīng)注意的問(wèn)題。

首先這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是在常溫下測(cè)定鋼筋的屈服點(diǎn)、抗拉長(zhǎng)度和伸長(zhǎng)率。測(cè)定鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線確定鋼筋的強(qiáng)度等級(jí)。

在做實(shí)驗(yàn)之前我們又重新熟悉了游標(biāo)卡尺的使用，因?yàn)樾枰啻螠y(cè)量鋼筋的直徑求平均值。對(duì)于游標(biāo)卡尺的使用這些都是我們必須掌握的東西。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中老師為我們做了詳細(xì)的講解和分析。又讓我們從新熟悉了什么是屈服上線和屈服下線。

鋼筋分為不同的等級(jí)，它的屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、延伸率，不同級(jí)別的鋼筋使用位置也有很大的一同。一級(jí)鋼屈服強(qiáng)度235MPa ,極限強(qiáng)度310MPa，二級(jí)鋼屈服強(qiáng)度335MPa ,極限強(qiáng)度510MPa，一級(jí)鋼通常就是指的建筑上用的圓鋼，他們表面沒(méi)有螺紋，一般規(guī)格較小。

而二級(jí)鋼是指熱軋帶肋鋼筋，表面有螺紋的螺紋鋼，大小規(guī)格都有。屈服強(qiáng)度越大說(shuō)明鋼筋剛度越大也就是越脆加工時(shí)就要考慮彎曲半徑的問(wèn)題而我們這次用到的就是圓鋼

通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知它的優(yōu)點(diǎn)是彈性和塑性好，變形能力強(qiáng)，缺點(diǎn)是強(qiáng)度不夠高；

第五篇：不粘鍋拉伸車(chē)間質(zhì)量管理制度

不粘鍋拉伸車(chē)間質(zhì)量管理制度

1、嚴(yán)格按照產(chǎn)品的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝進(jìn)行規(guī)范操作。

2、各工序操作工對(duì)首件產(chǎn)品進(jìn)行自檢，認(rèn)為符合質(zhì)量要求后報(bào)巡檢員首為規(guī)范本車(chē)間正常生產(chǎn)，做到有章可循，特制定本制度： 檢，首檢合格后方能進(jìn)行生產(chǎn)；(如品質(zhì)部無(wú)人值班，班組長(zhǎng)可進(jìn)行首檢)

3、在生產(chǎn)過(guò)程中，必須注意過(guò)程自檢，以5～10只為全面檢驗(yàn)一次，以防止批量事故產(chǎn)生。

4、在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量事故，必須馬上停止生產(chǎn)，即時(shí)向班組長(zhǎng)、專(zhuān)檢、巡檢匯報(bào)，分析不良品產(chǎn)生的原因，并及時(shí)解決；如遇到與首檢差異，但又不能判定的，應(yīng)當(dāng)交與專(zhuān)檢、巡檢或品質(zhì)部判定是否可以生產(chǎn)，不得私自生產(chǎn)。

5、在生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生的不良品應(yīng)與合格品分開(kāi)堆放，經(jīng)返修檢驗(yàn)合格后，才可以放到合格品當(dāng)中去，否則，以漏檢處理；

6、當(dāng)日生產(chǎn)的產(chǎn)品及時(shí)流轉(zhuǎn)下工序，不得滯留，包括不良品應(yīng)及時(shí)處理；

7、不良品批量流到下一道工序造成損失的，經(jīng)品質(zhì)部門(mén)確認(rèn)其產(chǎn)生工序，將承擔(dān)全部責(zé)任（10只以上為批量），其余生產(chǎn)工序負(fù)連帶責(zé)任；

8、對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量狀態(tài)應(yīng)清楚標(biāo)明其標(biāo)識(shí)，并隨產(chǎn)品流轉(zhuǎn)以便在生產(chǎn)、交付、接收及裝配過(guò)程中能明確區(qū)分，防止混淆、誤用，對(duì)無(wú)標(biāo)識(shí)的產(chǎn)品要重新檢驗(yàn)，并對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行標(biāo)識(shí)；

9、當(dāng)日完成的產(chǎn)品信息應(yīng)及時(shí)如實(shí)填報(bào)，報(bào)表必須清晰、準(zhǔn)確；在本工序造成數(shù)量不準(zhǔn)確，將由本工序來(lái)補(bǔ)償；

10、當(dāng)日產(chǎn)生的不良品應(yīng)于當(dāng)日或次日處理掉（讓步、返修、報(bào)廢），應(yīng)及時(shí)填好報(bào)廢申請(qǐng)單，交與巡檢確認(rèn)；由巡檢交與廢品統(tǒng)計(jì)員統(tǒng)計(jì)，不能私自將廢品扔掉；

11、產(chǎn)品堆放按作業(yè)指導(dǎo)書(shū)《物品堆放高度規(guī)定》執(zhí)行，暫時(shí)堆放在車(chē)間的產(chǎn)品必須與地板隔離，以防污染、腐蝕；

12、在搬運(yùn)當(dāng)中，應(yīng)兩人操作，如造成產(chǎn)品報(bào)廢或返工的，必須與合格品隔離，絕對(duì)不能私自放回到合格品當(dāng)中去，更不能私自隱藏不良品；

13、本車(chē)間各工位人員配置相對(duì)固定，嚴(yán)禁私自換崗；生產(chǎn)部門(mén)如不按定置人員安排，造成質(zhì)量問(wèn)題的，由車(chē)間主管承擔(dān)責(zé)任。

14、愛(ài)護(hù)車(chē)間的設(shè)備、工夾具、量具等用品，不得任意損壞。

以上規(guī)定，望車(chē)間全體員工遵照?qǐng)?zhí)行，如有違反者將依照公司規(guī)定進(jìn)行處理。