82压缩实验1、概述实验表明，工程中常用的金属塑性材料，其受拉与受压是所表现出来的强度、刚度和塑性等力学性能是大致相同的。但广泛使用的脆性材料如铸铁、砖、石等，其抗拉强度很低，但抗压强度却很高。为便于合理选用工程材料，以及满足金属成型工艺的要求，测定材料受压时的力学性能是十分重要的。因此，压缩实验和拉伸实验一样，也是测定材料在常温、静载、单向受力状态下力学性能的最常用最基本的实验之一。2、实验目的2.1测定低碳钢压缩实验的屈服极限，；2.1测定铸铁压缩实验的抗压强度,；2.3观察并比较低碳钢（塑性材料的代表）和铸铁（脆性材料的代表）在压缩时的变形和破坏现象。3、实验原理对一确定形状试件（详见试件的制作）两端施加轴向压力，使试件实验段处于单轴压缩状态，试件产生变形，在不断压缩过程中不同材料的试件会有不同的实验现象，在实验过程中通过测量试件所受荷载及变形的关系曲线并观察试件的破坏特征，依据一定的计算及判定准则，可以得到反映材料压缩试验的力学指标，并以此指标来判定材料的性质。为便于比较，选用如图2.1所示直径相同的典型塑性材料低碳钢Q235及典型的脆性材料灰铸铁HT200标准试件进行对比实验。图2.1压缩试件典型的低碳钢（Q235)的F-△LFtH4 1△ L图2.2低碳钢压缩F-△L曲线图2.3铸铁压缩F-△L曲线
§2 压 缩 实 验 1、概述 实验表明，工程中常用的金属塑性材料，其受拉与受压是所表现出来的强度、刚度和 塑性等力学性能是大致相同的。但广泛使用的脆性材料如铸铁、砖、石等，其抗拉强度很 低，但抗压强度却很高。为便于合理选用工程材料，以及满足金属成型工艺的要求，测定 材料受压时的力学性能是十分重要的。因此，压缩实验和拉伸实验一样，也是测定材料在 常温、静载、单向受力状态下力学性能的最常用最基本的实验之一。 2、实验目的 2.1 测定低碳钢压缩实验的屈服极限 s ； 2.1 测定铸铁压缩实验的抗压强度 b ； 2.3 观察并比较低碳钢（塑性材料的代表）和铸铁（脆性材料的代表）在压缩时的变形和破 坏现象。 3、实验原理 对一确定形状试件（详见试件的制作）两端施加轴向压力，使试件实验段处于单轴压 缩状态，试件产生变形，在不断压缩过程中不同材料的试件会有不同的实验现象， 在实验 过程中通过测量试件所受荷载及变形的关系曲线并观察试件的破坏特征，依据一定的计算及 判定准则，可以得到反映材料压缩试验的力学指标，并以此指标来判定材料的性质。为便于 比较，选用如图 2.1 所示直径相同的典型塑性材料低碳钢 Q235 及典型的脆性材料灰铸铁 HT200 标准试件进行对比实验。 典型的低碳 钢(Q235)的 F − L 图 2.2 低碳钢压缩 F − L 曲线 图 2.3 铸铁压缩 F − L 曲线 图 2.1 压缩试件
曲线和灰口铸铁（HT200）的F一△L曲线如图2.2、图2.3所示。低碳钢Q235试件的压缩变形过程如图2.4所示，铸铁HT200试件的压缩破坏形状如图2.5所示。图2.4低碳钢Q235试件压缩实验变形过程图2.5铸铁HT200试件压缩实验破环现象观察F一△I曲线，及试件的变形可发现，低碳钢F一△I曲线有明显的拐点，称之为屈服点，以此点计算的屈服强度α，=F/S。，其值与拉伸时屈服强度接近，继续加载，试件持续变形，由中间稍粗的鼓形变成圆饼形，但并不发生断裂破坏。铸铁的F一△I曲线无明显拐点，当压力增大时，试件表面出现交错的剪切滑移线，试件中间略微变粗，持续加压剪切滑移线明显增多、增宽，最终试样在与轴线大约成45°～55°的方向上发生断裂破坏，此时施加的压力达到最大值，并以此值定义铸铁的抗压强度α，=F,/S。。实验表明材料受轴向力产生压缩变形时，在径向上会产生一定的横向延伸，尤其是到屈服点以后这种变形更为明显，但由于试件两端面与试验机垫板间存在摩擦力，约束了这种横向变形，故压缩试样在变形时会出现中间鼓胀现象，塑性材料试件尤其明显。为了减少鼓胀效应的影响，通常的做法是除了将试样端面制作得光滑外，还在端面上面涂上润滑油以进一步减小摩擦力，但这并不能完全消除此现象。4、实验方案
曲线和灰口铸铁（HT200）的 F − L 曲线如图 2.2、图 2.3 所示。 低碳钢 Q235 试件的压缩变形过程如图 2.4 所示，铸铁 HT200 试件的压缩破坏形状如图 2. 5 所示。 观察 F－ 曲线，及试件的变形可发现，低碳钢 F－ 曲线有明显的拐点，称之为屈 服点，以此点计算的屈服强度 0 s = Fs / S ，其值与拉伸时屈服强度接近，继续加载，试件 持续变形，由中间稍粗的鼓形变成圆饼形，但并不发生断裂破坏。铸铁的 F－ 曲线无明显 拐点，当压力增大时，试件表面出现交错的剪切滑移线，试件中间略微变粗，持续加压剪切 滑移线明显增多、增宽，最终试样在与轴线大约成 45 ~ 55 的方向上发生断裂破坏，此时 施加的压力达到最大值，并以此值定义铸铁的抗压强度 0 b = Fb / S 。 实验表明材料受轴向力产生压缩变形时，在径向上会产生一定的横向延伸，尤其是到 屈服点以后这种变形更为明显，但由于试件两端面与试验机垫板间存在摩擦力，约束了这种 横向变形，故压缩试样在变形时会出现中间鼓胀现象，塑性材料试件尤其明显。为了减少鼓 胀效应的影响，通常的做法是除了将试样端面制作得光滑外，还在端面上面涂上润滑油以进 一步减小摩擦力，但这并不能完全消除此现象。 4、实验方案 l l l 图 2.4 低碳钢 Q235 试件压缩实验变形过程 图 2.5 铸铁 HT200 试件压缩实验破坏现象
4.1实验设备、测量工具及试件YDD-1型多功能材料力学试验机（图1.8）、150mm游标卡尺、标准低碳钢、铸铁压缩试件（图2.1）。YDD-1型多功能材料力学试验机由试验机主机部分和数据采集分析两部分组成，主机部分由加载机构及相应的传感器组成，数据采集部分完成数据的采集、2分析等。试件采用标准圆柱体短试件，为方便观测试件的4变形及测量低碳钢试件的真实应力，试验前需用游标卡尺测量出试件的最小直径（d。）及高度（H。）。54.2装夹、加载方案安装好的试件如图2.6所示。压缩试验时，试件o放在下承压板的中央，当控制下承压板上行，试件和上部承压板接触时就会对试件施加一轴向压力。压缩试验时，上承压板为一固定承压板，下承压板为一活动铰承压板，在加载过程中起到自动找正的作用，从图2.6压缩实验试件的装夹而保证试件处于单轴受压状态。加载时通过控制进油手轮的旋转来控制加载速度。4.3数据测试方案同拉伸实验一样，试件所受到的压力通过安装在油缸底部的拉、压力传感器测量，变形通过安装在油缸活塞杆内的位移传感器测量。与拉伸试验所不同的是，在压缩实验中我们所测得的力及位移均为负值。4.4数据的分析处理数据采集分析系统，实时记录试件所受的力及变形，并生成力、变形实时曲线及力、变形X-Y曲线，图2.7为实测低碳钢压缩实验曲线，图2.8为实测铸铁压缩实验曲线
4.1 实验设备、测量工具及试件 YDD-1 型多功能材料力学试验机（图 1.8）、150mm 游 标卡尺、标准低碳钢、铸铁压缩试件（图 2.1）。 YDD-1 型多功能材料力学试验机由试验机主机部 分和数据采集分析两部分组成，主机部分由加载机构 及相应的传感器组成，数据采集部分完成数据的采集、 分析等。 试件采用标准圆柱体短试件，为方便观测试件的 变形及测量低碳钢试件的真实应力，试验前需用游标 卡尺测量出试件的最小直径（ 0 d ）及高度（ H0 ）。 4.2 装夹、加载方案 安装好的试件如图 2.6 所示。压缩试验时，试件 放在下承压板的中央，当控制下承压板上行，试件和 上部承压板接触时就会对试件施加一轴向压力。压缩 试验时，上承压板为一固定承压板，下承压板为一活 动铰承压板，在加载过程中起到自动找正的作用，从 而保证试件处于单轴受压状态。加载时通过控制进油 手轮的旋转来控制加载速度。 4.3 数据测试方案 同拉伸实验一样，试件所受到的压力通过安装在油缸底部的拉、压力传感器测量，变形 通过安装在油缸活塞杆内的位移传感器测量。与拉伸试验所不同的是，在压缩实验中我们所 测得的力及位移均为负值。 4.4 数据的分析处理 数据采集分析系统，实时记录试件所受的力及变形，并生成力、变形实时曲线及力、变 形 X-Y 曲线，图 2.7 为实测低碳钢压缩实验曲线，图 2.8 为实测铸铁压缩实验曲线。 图 2.6 压缩实验试件的装夹 6 1 5 2 4 3
[yd-051123-017TCH001CH002口口区口数[yd-051123-011 X-YCH002CH001150.0150.0福恒凯E量X1:53.17:31医82JY12:74.574.5w.36.31-1.0.000.617.0KN15.0SF[Y%-051123-01TCH001CH002X[YZ-051123-011X-YCH002CH001口回区100:0100.0拉最大值：82.21司口金富最大值：82.21]50.0-50.0-0.0.000.560.03.8KN7.5S左窗口为力和变形的实时曲线窗口，右窗口为力和变形的X-Y曲线窗口。通过移动光标可以方便地读取我们所需要的数据。得到相关数据后，依据实验原理，就可以得到我们所需要的力学指标。5、完成实验预习报告在了解实验原理、实验方案及实验设备操作后，就应该完成实验预习报告。实验预习报告包括：明确相关概念、预估试件的最大载荷、明确操作步骤等，在完成预习报告时，有些条件实验指导书已给出（包括后续的试验操作步骤简介）、有些条件为已知条件、有些条件则需要查找相关标准或参考资料。通过预习报告的完成，将有利于正确理解及顺利完成实验。有条件的同学可以利用多媒体教学课件，分析以往的实验数据、观看实验过程等。完成实验预习报告，并获得辅导教师的认可，是进行正式实验操作的先决条件。6、实验操作步骤简介6.1试件原始参数的测量用游标卡尺在试件的中央按两个垂直方向多次测量试件的直径以及试件的原始高度，并将实验数据填入实验表格。6.2装夹试件6.2.1实验预压操作步骤：打开“压力控制手轮”，选择“启动油泵”、“压缩上行”，打开“进油手轮”油缸活塞杆上行，上、下承压板接触，压力表显示当前力值，旋转“调压手轮”，荷载变化
左窗口为力和变形的实时曲线窗口，右窗口为力和变形的 X-Y 曲线窗口。通过移动光标 可以方便地读取我们所需要的数据。 得到相关数据后，依据实验原理，就可以得到我们所需要的力学指标。 5、完成实验预习报告 在了解实验原理、实验方案及实验设备操作后，就应该完成实验预习报告。实验预习 报告包括：明确相关概念、预估试件的最大载荷、明确操作步骤等，在完成预习报告时， 有些条件实验指导书已给出（包括后续的试验操作步骤简介）、有些条件为已知条件、有些 条件则需要查找相关标准或参考资料。通过预习报告的完成，将有利于正确理解及顺利完 成实验。 有条件的同学可以利用多媒体教学课件，分析以往的实验数据、观看实验过程等。 完成实验预习报告，并获得辅导教师的认可，是进行正式实验操作的先决条件。 6、实验操作步骤简介 6.1 试件原始参数的测量 用游标卡尺在试件的中央按两个垂直方向多次测量试件的直径以及试件的原始高度， 并将实验数据填入实验表格。 6.2 装夹试件 6.2.1 实验预压 操作步骤：打开“压力控制手轮”，选择“启动油泵”、“压缩上行”，打开“进油手轮”， 油缸活塞杆上行，上、下承压板接触，压力表显示当前力值，旋转“调压手轮”，荷载变化， 图 2.8 实测铸铁压缩实验曲线 图 2.7 实测低碳钢压缩实验曲线
证明加载设备正常工作。6.2.2试件安装打开“压力控制手轮”、选择“拉伸下行”，至下夹头运行至试件安装位置，关闭“进油手轮”、将试件放在下部承压板的中央、选择“压缩上行”、打开“进油手轮”，油缸活塞杆上行至试件上部距离上部承压板1-2mm时关闭“进油手轮”，关闭“调压手轮”。这样就完成了试件的装夹。6.3连接测试线路按要求联接测试线路，同拉伸实验，一般第一通道选择测力，第三通道选择测位移。6.4设置数据采集环境6.4.1进入测试环境按要求联接测试线路，确认无误后，打开仪器电源及计算机电源，双击桌面上的快捷图标，提示检测到采集设备进入测试环境。检测到仪器后，系统将自动给出上一次实验的测试环境。6.4.2设置测试参数测试参数是联系被测物理量与实测电信号的组带，设置合理的测试参数是得到正确数据的前提。测试参数由系统参数、通道参数及窗口参数三部分组成。第一项、通道参数选择第一通道测量试件所受的压力，第三通道测油缸活塞杆位移。需要选择及输入的参数有：测量内容、工程单位、修正系数，并选择相应的满度值。需要注意的是：1、同拉伸试验相比，压缩试验数据均为负值，为理解方便，我们习惯于将相关修正系数设置为负值，这样读取的荷载及变形就为正值。2、由手试验机所采用的传感器类型并不相同，及同一类型的传感器个体之间存在差异，不同试验机的转换因子并不相同。如当通过拉、压力传感器直接测量试件所受的荷载时，只需选择修正比例系数b即可，且拉、压实验具有相同的系数；而当通过测量油缸油压间接测量试件的荷载时，由于油缸活塞杆运行时的摩擦力、及油缸拉压面积的不等，需要选择b、c两个系数，且拉、压时，两个系数各不相同。第二项、采样参数采样频率：“20-100Hz”，“拉压测试”。第三项、窗口参数可以开设两个数据窗口，左窗口为力、变形的实时曲线窗口，右窗口为力、变形的X-Y曲线窗口，并设定好窗口的其它参数如坐标等。在对坐标参数的设置时，需对被测试件的极限承载力及变形进行预估，这样可以得到较好的图形比例。对比当前各参数与实际的测试内容是否相符，若相符进入“5.4.3数据预采集”，如不符，则应选择正确的参数或通过引入项目的方式引入所需要的测试环境。具体操作：打开“文件”选择“引入项目”，引入所需要的采集环境。6.4.3数据预采集6.4.3.1采集设备满度值对应检查检查采集设备各通道显示的满度值是否与通道参数的设定值相一致，如不一致，需进行初始化硬件操作，单击菜单栏中的“控制”，选择“初始化硬件”，就可以实现采集设备满度值与通道参数设置满度值相一致。6.4.3.2数据平衡、清零
证明加载设备正常工作。 6.2.2 试件安装 打开“压力控制手轮”、选择“拉伸下行”，至下夹头运行至试件安装位置，关闭“进油 手轮”、将试件放在下部承压板的中央、选择“压缩上行”、打开“进油手轮”，油缸活塞杆 上行至试件上部距离上部承压板 1-2mm 时关闭“进油手轮”，关闭“调压手轮”。这样就完成 了试件的装夹。 6.3 连接测试线路 按要求联接测试线路，同拉伸实验，一般第一通道选择测力，第三通道选择测位移。 6.4 设置数据采集环境 6.4.1 进入测试环境 按要求联接测试线路，确认无误后，打开仪器电源及计算机电源，双击桌面上的快捷图 标，提示检测到采集设备进入测试环境。检测到仪器后，系统将自动给出上一次实验的测试 环境。 6.4.2 设置测试参数 测试参数是联系被测物理量与实测电信号的纽带，设置合理的测试参数是得到正确数 据的前提。测试参数由系统参数、通道参数及窗口参数三部分组成。 第一项、通道参数 选择第一通道测量试件所受的压力，第三通道测油缸活塞杆位移。需要选择及输入的参 数有：测量内容、工程单位、修正系数，并选择相应的满度值。 需要注意的是： 1、同拉伸试验相比，压缩试验数据均为负值，为理解方便，我们习惯于将相关修正系 数设置为负值，这样读取的荷载及变形就为正值。 2、由于试验机所采用的传感器类型并不相同，及同一类型的传感器个体之间存在差异， 不同试验机的转换因子并不相同。如当通过拉、压力传感器直接测量试件所受的荷载时，只 需选择修正比例系数 b 即可，且拉、压实验具有相同的系数；而当通过测量油缸油压间接测 量试件的荷载时，由于油缸活塞杆运行时的摩擦力、及油缸拉压面积的不等，需要选择 b、 c 两个系数，且拉、压时，两个系数各不相同。 第二项、采样参数 采样频率：“20-100Hz”，“拉压测试”。 第三项、窗口参数 可以开设两个数据窗口，左窗口为力、变形的实时曲线窗口，右窗口为力、变形的 X-Y 曲线窗口，并设定好窗口的其它参数如坐标等。在对坐标参数的设置时，需对被测试件的极 限承载力及变形进行预估，这样可以得到较好的图形比例。 对比当前各参数与实际的测试内容是否相符，若相符进入“5.4.3 数据预采集”，如不 符，则应选择正确的参数或通过引入项目的方式引入所需要的测试环境。具体操作：打开“文 件”选择“引入项目”，引入所需要的采集环境。 6.4.3 数据预采集 6.4.3.1 采集设备满度值对应检查 检查采集设备各通道显示的满度值是否与通道参数的设定值相一致，如不一致，需 进行初始化硬件操作，单击菜单栏中的“控制”，选择“初始化硬件”，就可以实现采集设 备满度值与通道参数设置满度值相一致。 6.4.3.2 数据平衡、清零
单击菜单栏中的“控制”，选择“平衡”，对各通道的初始值进行硬件平衡，可使所采集到的数据接近于零，然后，单击莱单栏中的“控制”，选择“清除零点”，“清除零点”为软件置零，可将平衡后的残余零点清除。此时若信号经平衡后的数值过大，会有相应提示。此时，仪器的相应通道会有过载指示，说明通道的初始值过大，尤其试件变形通道容易出现此情况，说明下夹头套的位置过于靠下，可将下夹头套的位置适当上行即可。对手平衡前有过载指示，平衡后指示消失的情形，说明仪器本身记忆的初始平衡值过大，属正常情况。6.4.3.3启动采样单击菜单栏中的“控制”，选择“启动采样”，选择数据存储的目录，便进入相应的采集环境，采集到相应的零点数据，此时从实时曲线窗口内便可以读到相应的力和位移的零点数据，证明采集设备能正常工作。单击菜单栏中的“控制”，选择“停止采样”，停止采集数据，并分析所采集的数据，确认所设置的各参数正确无误。这样就完成了数据采集环境的设置。6.5加载测试在试件装夹完毕，并确定数据采集系统能正常工作后，就可以进行加载测试了。具体操作步骤如下：首先需要确定试验机的状态，“进油手轮”关闭，“调压手轮”关闭。然后选择“油泵启动”，“压缩下行”，完成后，开始数据采集，选择“控制”一“平衡”一“清除零点”，“启动采样”。左窗口，采集到的零点数据，打开“进油手轮”进行加载测试，控制加载速度，注意观察各阶段实验现象，起始阶段应缓慢加载。打开进油手轮进行加载测试，同时注意观察试件屈服、变形等实验现象，开始时应当慢一点。首先是弹性阶段试件所受的荷载与试件的变形呈线性关系，接着便是屈服阶段，试件很快就离开了屈服阶段，控制进油手轮持续加载，这时可以增大进油手轮的开启程度以增大试件所受的荷载。至120KN，关闭“进油手轮”，“停止采样”，“油泵停止”，“拉压停止”。观察试件的变形。打开“调压手轮”，“停止采样”，选择“拉伸下行”油缸活塞杆下行，取出试件。比较试件压缩前后的变化。7、分析数据完成实验报告7.1验证数据首先双窗口显示全部实验数据，左窗口实时曲线、右窗口力-位移X-Y曲线。从低碳钢压缩实验曲线中应清晰区分低碳钢压缩的屈服点，铸铁则无屈服点。7.2读取数据7.2.1荷载数据的读取低碳钢压缩实验中，选择单光标，选择左右图光标同步，放大左图屈服阶段，读取屈服荷载。当然也可以像拉伸试验一样采取双光标读出屈服荷载。将得到的数据，填入到相应表格。这样就得到了屈服极限αs。铸铁压缩实验中，无屈服荷载，极限荷载的读取同低碳钢。7.2.2试件变形指标的读取用游标卡尺测量压缩后试件的最大直径及高度，填入到相应表格，以得到此次低碳钢压缩实验过程中的最大应力。这样就完成了数据分析的过程。7.3分析数据通过实验前的测量及实验后的数据读取就得到了我们所需要的数据，代入相应的公式或计算表格即可得到压缩的各项力学指标
单击菜单栏中的“控制”，选择“平衡”，对各通道的初始值进行硬件平衡，可使所 采集到的数据接近于零，然后，单击菜单栏中的“控制”，选择“清除零点”，“清除零点” 为软件置零，可将平衡后的残余零点清除。此时若信号经平衡后的数值过大，会有相应提 示。 此时，仪器的相应通道会有过载指示，说明通道的初始值过大，尤其试件变形通道 容易出现此情况，说明下夹头套的位置过于靠下，可将下夹头套的位置适当上行即可。对 于平衡前有过载指示，平衡后指示消失的情形，说明仪器本身记忆的初始平衡值过大，属 正常情况。 6.4.3.3 启动采样 单击菜单栏中的“控制”，选择“启动采样”，选择数据存储的目录，便进入相应的采集 环境，采集到相应的零点数据，此时从实时曲线窗口内便可以读到相应的力和位移的零点数 据，证明采集设备能正常工作。单击菜单栏中的“控制”，选择“停止采样”，停止采集数据， 并分析所采集的数据，确认所设置的各参数正确无误。这样就完成了数据采集环境的设置。 6.5 加载测试 在试件装夹完毕，并确定数据采集系统能正常工作后，就可以进行加载测试了。具体 操作步骤如下： 首先需要确定试验机的状态，“进油手轮 ”关闭，“调压手轮 ”关闭。 然后选择“油泵启动”，“压缩下行” ，完成后，开始数据采集，选择“控制”- “平 衡”- “清除零点”，“启动采样”。左窗口，采集到的零点数据，打开“进油手轮”进行加 载测试，控制加载速度，注意观察各阶段实验现象，起始阶段应缓慢加载。打开进油手轮进 行加载测试，同时注意观察试件屈服、变形等实验现象，开始时应当慢一点。首先是弹性阶 段试件所受的荷载与试件的变形呈线性关系，接着便是屈服阶段，试件很快就离开了屈服阶 段，控制进油手轮持续加载，这时可以增大进油手轮的开启程度以增大试件所受的荷载。至 120KN，关闭“进油手轮”，“停止采样”，“油泵停止”，“拉压停止”。观察试件的变形。打开 “调压手轮”，“停止采样”，选择“拉伸下行”油缸活塞杆下行，取出试件。比较试件压缩 前后的变化。 7、分析数据完成实验报告 7.1 验证数据 首先双窗口显示全部实验数据，左窗口实时曲线、右窗口力-位移 X-Y 曲线。从低碳钢 压缩实验曲线中应清晰区分低碳钢压缩的屈服点，铸铁则无屈服点。 7.2 读取数据 7.2.1 荷载数据的读取 低碳钢压缩实验中，选择单光标，选择左右图光标同步，放大左图屈服阶段，读取屈服荷 载。当然也可以像拉伸试验一样采取双光标读出屈服荷载。将得到的数据，填入到相应表格。 这样就得到了屈服极限σs。 铸铁压缩实验中，无屈服荷载，极限荷载的读取同低碳钢。 7.2.2 试件变形指标的读取 用游标卡尺测量压缩后试件的最大直径及高度，填入到相应表格，以得到此次低碳钢压 缩实验过程中的最大应力。这样就完成了数据分析的过程。 7.3 分析数据 通过实验前的测量及实验后的数据读取就得到了我们所需要的数据，代入相应的公式或 计算表格即可得到压缩的各项力学指标
低碳钢屈服强度0, =F, /So铸铁的强度极限C,=F, /So对于铸铁试件而言，由于其无屈服现象，故其不存在流动极限。对于低碳钢试件而言，由于在压缩过程中试件的面积不断增大，承受的荷载持续增加，习惯上认为低碳钢试件无极限承载力，但假如计算时考虑试件面积的变化，会发现达到一定荷载后，压缩过程的应力应变曲线趋于平缓。在实际实验时，可以通过利用在压缩过程中测得的试件高度的变化来求得试件的对应面积，这样就可以得到压缩过程的一8曲线，实际分析时往往将数据转化为Matlab格式后进行分析处理，另外，在荷载较大时需考虑机架变形引2000起的测试误差，可通过在不加试件压缩的情况下1800测得机架变形与荷载的对应关系，在实际分析数600据时去掉此系统误差，这样就可以较准确地得到400低碳钢压缩时的α-8曲线。实测的低碳钢压缩200过程的F-△L与α-ε曲线的比较如图2-9所o示。00实际上由于低碳钢试件在压缩过程中变形并不均匀，应力沿试件的高度并非均匀分布。可20以用试件压缩过程的最大荷载除以试件压缩过n0.10.20.30.40.560.6n程的最大面积近似求得压缩过程的最大应力图2.9实测低碳钢压缩实验F-△L曲线与α-67.4完成实验报告曲线比较通过观察实验现象、分析实验数据就可以进行实验报告的填写了，完成实验报告的各项内容。并总结实验过程中遇到的问题及解决方法。8、实验注意事项1、在紧急情况下，没有明确的方案时，请按急停按钮；2、上夹头套应处于固定状态，夹头套与上横梁应紧密接触；3、若要调整试件的位置应先停止油缸运行，严禁在油缸运行时调整试件的位置；4、加载控制手轮、压力控制手轮均为针阀，轻轻用力即可关闭，过大的用力会导致阀芯被断或长期使用后关闭不严，故关闭加载控制手轮、压力控制手轮时一定要轻轻关闭即可：5、装夹试件时要调整好试件与上夹头套的间隙，间隙在2-3mm之间较为合适：6、实验初始阶段加载要缓慢，以免试件屈服阶段变形不充分：7、在压缩低碳钢试件时要注意观察试件及夹头套的偏移，若横向偏移较大则应停止实验
低碳钢屈服强度 0 s = FS / S 铸铁的强度极限 0 b = Fb / S 对于铸铁试件而言，由于其无屈服现象，故其不存在流动极限 s 。 对于低碳钢试件而言，由于在压缩过程中试件的面积不断增大，承受的荷载持续增加， 习惯上认为低碳钢试件无极限承载力，但假如计算时考虑试件面积的变化，会发现达到一定 荷载后，压缩过程的应力应变曲线趋于平缓。在实际实验时，可以通过利用在压缩过程中测 得的试件高度的变化来求得试件的对应面积，这样就可以得到压缩过程的 − 曲线，实际 分析时往往将数据转化为 Matlab 格式后进行分 析处理，另外，在荷载较大时需考虑机架变形引 起的测试误差，可通过在不加试件压缩的情况下 测得机架变形与荷载的对应关系，在实际分析数 据时去掉此系统误差，这样就可以较准确地得到 低碳钢压缩时的 − 曲线。实测的低碳钢压缩 过程的 F − L 与 − 曲线的比较如图 2-9 所 示。 实际上由于低碳钢试件在压缩过程中变形 并不均匀，应力沿试件的高度并非均匀分布。可 以用试件压缩过程的最大荷载除以试件压缩过 程的最大面积近似求得压缩过程的最大应力。 7.4 完成实验报告 通过观察实验现象、分析实验数据就可以进 行实验报告的填写了，完成实验报告的各项内 容。并总结实验过程中遇到的问题及解决方法。 8、实验注意事项 1、在紧急情况下，没有明确的方案时，请按急停按钮； 2、上夹头套应处于固定状态，夹头套与上横梁应紧密接触； 3、若要调整试件的位置应先停止油缸运行，严禁在油缸运行时调整试件的位置； 4、加载控制手轮、压力控制手轮均为针阀，轻轻用力即可关闭，过大的用力会导致阀 芯被拧断或长期使用后关闭不严，故关闭加载控制手轮、压力控制手轮时一定要轻轻关闭即 可； 5、装夹试件时要调整好试件与上夹头套的间隙，间隙在 2-3mm 之间较为合适； 6、实验初始阶段加载要缓慢，以免试件屈服阶段变形不充分； 7、在压缩低碳钢试件时要注意观察试件及夹头套的偏移，若横向偏移较大则应停止实 验。 图 2.9 实测低碳钢压缩实验 F − L 曲线与 − 曲线比较