軸向拉伸與壓縮實驗

A. 土力學三軸壓縮試驗與材料力學拉伸試驗有什麼不同

1,應力狀態不同，土力學三軸壓縮實驗，是給一個圍壓的狀態下，施加偏應力直到試件破壞。材料力學的拉伸實驗，只是加一個軸向的拉應力，到試件破壞。
2、兩者測定的物理特性不同。三軸試驗是測量岩土體在一定圍壓（模擬實際工程的土體埋深）的強度特性。拉伸實驗測量抗拉強度，而土體是不具有抗拉能力的。

B. 金屬材料拉伸與壓縮試驗σs和σb是試樣屈服和破壞時的真實應力嗎

• 屈服強度σs和抗拉強度σb是兩種重要的材料性能指標，它的值是經過足夠多的試驗後而得出的真實壓力的平均值，可以作為大多數應用場合設計依據。其中的抗拉強度σb在工程中應用最多，最有代表性。但是有些材料的屈服點非常不明顯，σs值的測量值反復較大，那麼就有了條件屈服強度之說。

C. 拉伸實驗的原理

拉伸實驗的原理是利用拉伸試驗機產生的靜拉力或靜壓力，對標准試樣進行軸向拉伸或壓縮，同時連續測量變化的載荷和試樣的伸長量，直至斷裂或破裂，並根據測得的數據計算出有關的力學性能指標。當材料在線彈性范圍內工作時，根據胡克定律可得出材料的彈性系數，拉伸實驗是學習力學的基本實驗。

D. 金屬材料軸向拉伸和壓縮時有幾種破壞形式

綜合性能好的金屬材料軸向拉伸和壓縮破壞試驗，採用標准試樣（圓形），正常的斷口是一個杯形，（內杯形和外杯形），杯底是平面，側面是斜度45度的錐面，錐面反應塑性滑移剪應力破壞過程，底面的平面反應應變硬化後的脆性斷裂過程，塑性好的材料錐面大而底平面小，塑性差的材料錐面小而底平面大，綜合性能好的金屬材料兩者比例恰當。
脆性材料斷口幾乎沒有錐面，甚至全是平面。材料成分或結構不均勻的斷口是個斜面或不規則的斜面

E. 材料力學拉伸與壓縮實驗可以得到什麼結論

利用拉伸試驗得到的數據可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強度、屈服點、屈服強度和其它拉伸性能指標。拉伸試驗可測定材料的一系列強度指標和塑性指標。強度通常是指材料在外力作用下抵抗產生彈性變形、塑性變形和斷裂的能力。材料在承受拉伸載荷時，當載荷不增加而仍繼續發生明顯塑性變形的現象叫做屈服。產生屈服時的應力，稱屈服點或稱物理屈服強度，用σS（帕）表示。工程上有許多材料沒有明顯的屈服點，通常把材料產生的殘余塑性變形為 0.2%時的應力值作為屈服強度，稱條件屈服極限或條件屈服強度，用σ0.2 表示。材料在斷裂前所達到的最大應力值，稱抗拉強度或強度極限，用σb（帕）表示。

測定材料在軸向靜壓力作用下的力學性能的試驗，是材料機械性能試驗的基本方法之一。試樣破壞時的最大壓縮載荷除以試樣的橫截面積，稱為壓縮強度極限或抗壓強度。壓縮試驗主要適用於脆性材料，如鑄鐵、軸承合金和建築材料等。對於塑性材料，無法測出壓縮強度極限，但可以測量出彈性模量、比例極限和屈服強度等。與拉伸試驗相似，通過壓縮試驗可以作出壓縮曲線。圖中為灰鑄鐵和退火鋼的壓縮曲線。曲線中縱坐標P為壓縮載荷，橫坐標Δh為試樣承受載荷時的壓縮量。如將兩坐標值分別除以試樣的原截面積和原高度，即可轉換成壓縮時的應力－應變曲線。圖中Pp為比例極限載荷，P0.2為條件屈服極限載荷，P b為破壞載荷。在壓縮試驗中，試樣端面存在較大的摩擦力，影響試驗結果。試樣越短影響越大，為減少摩擦力的影響，一般規定試樣的長度與直徑的比為1～3，同時降低試樣的表面粗糙度，塗以潤滑油脂或墊上一層薄的聚四氟乙烯等材料

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F. 拉神壓縮實驗

拉伸壓縮試驗原理：利用拉伸試驗機產生的靜拉力（或靜壓力），對標准試樣進行軸向拉伸（或壓縮），同時連續測量變化的載荷和試樣的伸長量，直至斷裂（或破裂），並根據測得的數據計算出有關的力學性能指標。
對於受拉伸或壓縮的等截面直桿（稜柱形桿），根據桿受力時橫截面保持為平面的假設，則橫截面上無剪應力τ,而其正應力σ為均勻分布，其值等於軸力N 除以橫截面面積A，即σ=N/A；當材料在線彈性范圍內工作時，根據胡克定律（見材料力學），桿內一點處的軸向（縱向）線應變為ε=σ/E（E為材料的拉、壓彈性模量）；在軸力N 為常量的長度L范圍內，絕對線變形ΔL的計算公式為ΔL=NL/EA。

G. 拉伸壓縮的試驗原理是

原理：利用拉伸試驗機產生的靜拉力（或靜壓力），對標准試樣進行軸向拉伸（或壓縮），同時連續測量變化的載荷和試樣的伸長量，直至斷裂（或破裂），並根據測得的數據計算出有關的力學性能指標。

拓展介紹：
工程結構構件的基本變形形式之一。對於受拉伸或壓縮的等截面直桿（稜柱形桿），根據桿受力時橫截面保持為平面的假設，則橫截面上無剪應力τ,而其正應力σ為均勻分布，其值等於軸力N 除以橫截面面積A,即σ=N/A；當材料在線彈性范圍內工作時，根據胡克定律（見材料力學）,桿內一點處的軸向（縱向）線應變為ε=σ/E（E為材料的拉、壓彈性模量）;在軸力N 為常量的長度L范圍內，絕對線變形ΔL的計算公式為ΔL=NL/EA。

H. 力學 軸向拉（壓）桿的強度條件能解決哪三類問題

在不同的工程實際情況下，根據軸向拉伸（壓）桿的強度條件能解決強度校核，截面尺寸，允許載荷這三個類的問題，詳細方法如下：

1、解決強度校核問題：設已知桿件的截面尺寸、承受的載荷和許用應力，可以驗證桿件是否安全，這稱為桿件的強度校核。

2、選擇截面尺寸問題：設已知桿件承受的載荷和所選用的材料，要求按照強度條件確定截面的尺寸或面積，則可以選用公式為：A>=(Fnmax)/[σ]。

3、解決確定允許載荷問題：設已知桿件的截面尺寸和所選用的材料，要求按照強度條件確定桿件所能運行的最大軸力，並根據內力和載荷的關系，計算桿件所允許的最大荷載，則可以選用公式為：Fnmax<=A[σ]。

軸向拉（壓）桿的應力會隨著外力的增加而增長，對於某一種材料，應力的增長是有限度的，超過這一限度，材料就要破壞。對某種材料來說，應力可能達到的這個限度稱為該種材料的極限應力。極限應力值要通過材料的力學試驗來測定。

(8)軸向拉伸與壓縮實驗擴展閱讀

軸向拉伸與壓縮：

1、受力特徵 作用於等直桿兩端的外力或其合力的作用線沿桿件的軸線，一對大小相等、矢向相反。

2、變形特徵 受力後桿件沿其軸向方向均勻伸長(縮短)即桿件任意兩橫截面沿桿件軸向方向產生相對的平行移動。

3、拉壓桿以軸向拉壓為主要變形的桿件，稱為拉壓桿或軸向受力桿。作用線沿桿件軸向的載荷，稱為軸向載荷。

I. 軸向拉伸實驗的誤差因素有哪些

軸向拉伸實驗的誤差因素
1、取樣部位的影響
從金屬材料的不同位置取樣獲得的實驗樣本，其力學性能往往存在一些差異，例如圓鋼40mm其中心處的抗拉強度低於1/4處的抗拉強度，且斷後拉伸率也存在差別，可見取樣部位對實驗結果有著不可忽視的影響。由於金屬材料在鑄造形成、加工過程中，成分、內部組織結構、冶金缺陷、加工變形分布不均，因此使得同一批，甚至同一產品的不同部位的力學性能出現了差異。
2、取樣方向的影響
取樣方向的差異會直接影響金屬材料拉伸試驗的斷後伸長率、屈服強度以及抗拉強度等各項性能指標，尤其是斷後伸長率受到的影響更大。若採取橫向取樣，則依照有關標准，試驗之後的斷後伸長率則不能夠達標。通常垂直於軋制方向，則金屬力學性能則可能不達標；平行於軋制方向，則金屬力學性能良好。
3、試樣的形狀、尺寸的影響
同一材料同一狀態的金屬材料，如果截面形狀不同，測得的結果對屈服強度中的上屈服強度ReH影響大，對下屈服強度ReH影響小。矩形試樣的工作長度部分的對稱度，圓形試件的工作部分軸線與夾頭部分的軸線不同心，都會在拉伸時產生偏心力，產生附加彎曲應力，使強度和伸長率均降低。試樣的尺寸的大小對試驗結果的影響是，同一材料同一狀態的金屬材料試樣，大橫截面積（大尺寸）的試樣的抗拉強度較小尺寸的低，而且塑性指標也下降。