微機(jī)萬能材料試驗機(jī)在教學(xué)中的使用效果

——彈性模量和規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度的測定(二）

（１）微機(jī)萬能材料試驗機(jī)對低碳鋼彈性模量測試，實驗的主要目的直是為了驗證胡克定律和測定其拉伸彈性模量。 

   在編制“自動程控”程序時要求：一對試樣所加載荷必須保證材料不進(jìn)入屈服，這樣試樣可反復(fù)使用；二在彈性范圍內(nèi)能自動進(jìn)行加載卸載再加載以驗證胡克定律。在編制“低碳鋼彈性模量測試”方案時，設(shè)置了返車參數(shù)，試驗結(jié)束后試驗機(jī)會以５ｍｍ／ｍｉｎ速度自動返車，返回試驗開始位置（即試驗力卸到零），便于取下試樣。本次試驗最大變形量只有０．０５２mm右，對學(xué)生微機(jī)萬能材料試驗機(jī)的操作技能是個考驗。

 在試驗中要求學(xué)生注意觀察彈性直線段內(nèi)的加載、卸載再重新加載過程，觀察所繪制的直線是否重合，以驗證胡克定律。試驗結(jié)束后，學(xué)生在軟件的數(shù)據(jù)處理界面上自己進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計算出彈性模量并按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定修約。 

   （２）對于鋁合金拉伸試驗，實驗主要目的是為了驗證胡克定律、測定彈性模量和規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度、觀察材料的滯后現(xiàn)象、驗證“位移＂與“變形”不是同一概念，掌握直線平移法判讀規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度的處理方法。

鋁合金拉伸試驗的自動程控”程序有１０步：第１步至第３步是為了驗證胡克定律。第４步至第５步是為了驗證卸載定律、觀測冷作硬化和材料屈服后產(chǎn)生的滯后現(xiàn)象。第５步當(dāng)變形至１．６mm時，據(jù)試驗方案的預(yù)先設(shè)置，程序會自動提示取下引伸計，從這時起位移代替試樣的變形。第７步至第８步是為驗證“位移”與“變形”不是同一概念編制的，說明力一位移曲線只能定性分析，不能定量計算Ｅ和Rp0.2。第8步至第10步，改變試驗速度（加快速度）直至試樣拉斷，試驗機(jī)停機(jī)。圖３是用上述自動程控程序進(jìn)行的鋁合金拉伸試驗曲線。

圖3鋁合金拉伸試驗曲線

   試驗結(jié)束后，進(jìn)入數(shù)據(jù)處理界面，用作圖方法可直觀判讀Ｒp0.2過程為：

用鼠標(biāo)在彈性直線內(nèi)判讀彈性段J點（一般取彈性直線段的１０％）和彈性段Ｋ點（一般取彈性線段的５０％），通過所選的兩點確定直線段的斜率，用直線平移法平移０．２％?Le與曲線相交的點   即為Ｒp0.2。圖４用作圖方法判讀鋁合金的Ｒp0.2。

圖４用作圖方法求Rp0.2 

   學(xué)生在數(shù)據(jù)處理界面上自己進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計算出鋁合金的彈性模量Ｅ、規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2并按國標(biāo)規(guī)定進(jìn)行修約，最后   打印實驗報告。

   本次實驗要求學(xué)員應(yīng)觀察和掌握的重點：電測試驗技術(shù)與微機(jī)萬能材料試驗機(jī)作圖法原理和方法、在彈性直線段驗證胡克定律的情況、材料屈服后的滯后現(xiàn)象、變形和位移的區(qū)別、硬鋁冷作后的硬化現(xiàn)象、硬鋁的破壞斷口及原因、引伸計裝卡技能.規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Ｒp0.2判讀和處理；彈性模量修約規(guī)則。  

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