1.塑性材料弹性模量的测试 在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常 数就是材料的弹性模量E,也叫杨氏模量。因此金属材料拉伸时弹性模量E的测定是材料力学最主 要最基本的一个实验。 测定材料弹性模量E一般采用比例极限内的拉伸实验，材料在比例极限内服从虎克定律，其荷 载与变形关系为： Nl=F (5.1-1) ESo 若已知载荷F及试件尺寸，只要测得试件标距内的伸长量△1或纵向应变即可得出弹性模量E。 E=Fh=F (5.1-2) △IS,eS。 本实验采用引伸计在试件预拉后，夹持在试件的标距范围内，并在弹性阶段测试：当进入过弹 性阶段或屈服阶段，取下引伸计。其中塑性材料的拉伸实验不间断。 2.塑性材料的拉伸（低碳钢) 实验原理如图5.1-2(a)所示，首先，实验各参数的设置由PC传送给测控中心后开始实验，拉 伸时，力传感器和引伸计分别通过两个通道将式样所受的载荷和变形连接到测控中心，经相关程序 计算后，再在PC机上显示出各相关实验结果。 图5.1-2(b)所示是典型的低碳钢拉伸图。 当试件开始受力时，因夹持力较小，其夹持部分在夹头内有滑动，故图中开始阶段的曲线斜率 0 E B'C 力传感器 B 测控 中心 引伸计 △ (a) (b) 图5.1-2实验原理与典型塑性材料拉伸 较小，它并不反映真实的载荷一变形关系：载荷加大后，滑动消失，材料的拉伸进入弹性阶段。 低碳钢的屈服阶段通常为较为水平的锯齿状（图中的B'-C段），与最高载荷B'对应的应力称上 屈服极限，由于它受变形速度等因素的影响较大，一般不作为材料的强度指标：同样，屈服后第一 次下降的最低点也不作为材料的强度指标。除此之外屈服过程中的最小值(B点)作为屈服强度RL: R (5.1-3) So 当屈服阶段结束后(C点)，继续加载，载荷一变形曲线开始上升，材料进入强化阶段。若在这 一阶段的某一点（如D点）卸载至零，则可以得到一条与比例阶段曲线基本平行的卸载曲线。此时 立即再加载，则加载曲线沿原卸载曲线上升到D点，以后的曲线基本与未经卸载的曲线重合。可见 885 1．塑性材料弹性模量的测试 在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常 数就是材料的弹性模量 E，也叫杨氏模量。因此金属材料拉伸时弹性模量 E 的测定是材料力学最主 要最基本的一个实验。 测定材料弹性模量 E 一般采用比例极限内的拉伸实验，材料在比例极限内服从虎克定律，其荷 载与变形关系为： 0 0 ES Fl l  （5.1-1） 若已知载荷 F 及试件尺寸，只要测得试件标距内的伸长量 Δl 或纵向应变即可得出弹性模量 E。 0 0 0 Fl F E lS S    （5.1-2） 本实验采用引伸计在试件预拉后，夹持在试件的标距范围内，并在弹性阶段测试；当进入过弹 性阶段或屈服阶段，取下引伸计。其中塑性材料的拉伸实验不间断。 2．塑性材料的拉伸（低碳钢） 实验原理如图 5.1-2（a）所示，首先，实验各参数的设置由 PC 传送给测控中心后开始实验，拉 伸时，力传感器和引伸计分别通过两个通道将式样所受的载荷和变形连接到测控中心，经相关程序 计算后，再在 PC 机上显示出各相关实验结果。 图 5.1-2（b）所示是典型的低碳钢拉伸图。 当试件开始受力时，因夹持力较小，其夹持部分在夹头内有滑动，故图中开始阶段的曲线斜率 较小，它并不反映真实的载荷—变形关系；载荷加大后，滑动消失，材料的拉伸进入弹性阶段。 低碳钢的屈服阶段通常为较为水平的锯齿状（图中的 B´-C 段），与最高载荷 B´对应的应力称上 屈服极限，由于它受变形速度等因素的影响较大，一般不作为材料的强度指标；同样，屈服后第一 次下降的最低点也不作为材料的强度指标。除此之外屈服过程中的最小值（B 点）作为屈服强度 ReL： 0 el el F R S  （5.1-3） 当屈服阶段结束后（C 点），继续加载，载荷—变形曲线开始上升，材料进入强化阶段。若在这 一阶段的某一点（如 D 点）卸载至零，则可以得到一条与比例阶段曲线基本平行的卸载曲线。此时 立即再加载，则加载曲线沿原卸载曲线上升到 D 点，以后的曲线基本与未经卸载的曲线重合。可见 （a） B B´C （b） D E Fm Fel Δ F 图 5.1-2 实验原理与典型塑性材料拉伸