1、实验一 真实应力-应变曲线的绘制一、实验目的1、区别不同材料、不同热处理状态的金属试样形变特性。2、掌握真实应力应变（-）曲线建立过程以及用微机处理数据和绘制曲线的方法。二、内容简介在金属塑性变形的研究中，用对数应变表示的真实应力-应变关系曲线具有普遍的意义，它是正确分析金属材料形变强化特性，计算变形力的依据。该曲线是在对金属试样单向拉伸（或压缩）得到的拉伸（或压缩）曲线的基础上经数学转换绘制而成。用电测方法记录拉伸曲线比材料实验机通常采用的方法精确，观察与测量也比较方便，能提高 - 曲线的绘制质量。微机处理数据和绘制曲线能避免繁琐的人工计算，省时省力，因而在本实验中加以采用。三、实验仪器、设
2、备、工具与试样仪器：动态应变仪、位移、拉力传感器、X-Y 函数记录仪、IBM-PC 微机。设备：60 吨万能材料试验机。工具：卡尺、半径规、冲子。试样：正火处理 A3 钢和调质处理的 45 钢标准试样。四、实验步骤1、接通各仪器电源，预热几分钟。2、打试样标距 LQ=100，并测量直径 d0。3、将仪器有关旋纽搬到适当位置，预调平衡应变仪，装卡试样，调整到合适位置。4、开试验机缓慢加载，观察记录曲线的变化。当试样拉到塑性失稳点 b 时，记录最大拉应力值 Pb（单位牛顿）。5、在试样明显发生颈缩到断裂期间，适当停机 2-3 次。每次都要测量细颈处直径dt，曲率半径 Rt，并记在数据表内，在拉伸曲
3、线的相应位置做标记以便查找该瞬时的拉力值，操作时要快捷，准确，配合得当。6、每次记录完毕继续加载，直到最后断裂为止。7、测量断裂后的标距 L，颈缩断裂处最小直径 dmin和曲率半径 R。8、在拉伸曲线上数出表示最大拉力的坐标格数 Yb和表示最大变形量的坐标格数Xd（Y b和 Xd均取成正整数）。将实验过程中所有数据填入表 1。表 1 实验数据记录表原 始尺 寸载荷上升时 载 荷 下 降 时 断后尺寸材 料L0 D0 Pb Dt Rt dt Rt dt Rt L R dmin五、数据处理1、拉伸曲线 P- 坐标值的标定由试验机读到的最大拉力 Pb作为拉伸曲线上最高幅度 Yb的实际示值，并以 Pb
4、/Yb为纵坐标的比例尺可确定其它各点的实际拉力；把试样变化前后标距长度之差 L-L0/Xd为比例，确定其它各点的伸长变形值。2、在 P- 拉伸曲线上取适当多点（包括特殊点）按下列公式逐点换算，绘制出条件应力应变关系曲线（ N-）：0P0L3、将 N- 曲线分为均匀变形和有颈缩的非均匀变形两个区域，分别按下列公式逐换算成 S-E 曲线的相应点，绘出真实应力应变关系曲线（S-E）：1）颈缩的均匀变形区，此时：1NS1ln2）存在颈缩的不均匀变形区，此时：ttdF00ln2l tRdS81其中 ， tFPSF0试样变形前的截面积，F t试样细颈处瞬时的截面积dt试样细颈处瞬时直径，断裂时记为 dmi
5、nRt试样细颈处外形瞬时曲率半径，断裂时为 RPt试样瞬时拉力，断裂时记为 PtSt包括形状硬化在内的真实应力S除去形状硬化在内的真实应力4、本实验已备好计算机程序，将实验后的必要数据按要求输入计算机，就可自行数字处理和曲线绘制，但事先须做好以下准备工作：1）在拉伸曲线均匀变形区任找 20 点（包括各特殊点） ，数出表示它们的拉力和变形的格数值（取成正整数） ，依次记为 X1、Y 1、X 2、Y 2 X20、Y 20 。注意：第 20 点必须取大拉力点 Pb，即 Y20=Pb，非均匀区选 4 点，其中前三点是实验过程中的停机点，依次记为X21、Y 21、 X22、Y 22、X 23、 Y23，断裂点编为 24 点，即 X24=Xd。2）将有关数据按相应格式输入计算机：L(i) = date 输入载荷，i 的取值为 1-24S(i) = date 输入位移，i 的取值为 1-243)开机运行就可获得所需结果。六、实验报告要求：自行编写计算机程序，绘制出本次实验材料的 N- 曲线和 S-E 曲线。
