图三
对于图示注意以下几个问题：
1．图二，为力—位移曲线，纵坐标Y是指试验机加载在试件上的拉力，由试验机油缸内的压力传感器测得。横坐标为整个拉伸试件的伸
11
长，包机器本身弹性变形和试件头部在夹板中的滑动等。图线前面一段在没有增加力的情况下产生的位移是由于试验刚开如试件在夹头内
滑动等因素造成。
2．图三，力—变形曲线，这段图线是在力位移图线中在线弹性阶段选取的一段经放大而成，纵坐标Y是加在试件的上的力，原点以截取的起点为原点，横坐标是试件L0内50㎜的一段的伸长量（50㎜为电子引伸仪的标距，即两个脚之间的距离），是由于电子引伸仪测得。 3.在屈服阶段，拉伸曲线常成锯齿状，由于上屈服点′受变形速度和试件形状等影响较大，而下屈服点b则比较稳定，故工程上均以下屈服点所对应的载荷作为材料屈服时的载荷Ps，Ps在试验后会由计算机自动采集打印在图线下面的表格里，屈服极限按下式计算：
?s?PsA0
4. 在强化阶段，当试件所受拉力达到最大载荷Pb之前，在标距范围内的变形是均匀的，拉伸曲线是一段平缓上升的曲线，在这段曲线的最高点，拉力达到最大载荷Pb，以下式计算强度极限：
?b?PbA0
5. 在局部收缩阶段，当拉力达到最大载荷Pb后，试件开始局部伸长和颈缩。在颈缩发生部位，其横截面面积迅速缩小，继续拉伸所需的载荷也迅速减小，拉伸曲线从最高点开始下降，直至试件断裂。此时通过测量试件断裂后的长度L1和断口处的直径d1，由公式:
12
??L1?L0L?100%和??A0?A1A0?100%
即可算出延伸率?和截面收缩率?。 式中：
L0：试件初始标距刻线间的长度。
L1：试件拉断后，对接两拉断的试件重新测得的标距刻线间的长度。 A0：缩颈处横截面积，根据d1计算。 6．根据图二，测定弹性模量的E的原理。
测定钢材的弹性模量时，应用拉伸试验。钢材在比例极限内服从虎克定律，其关系式为：
?l?Pl0EA0E?Pl0?lA0 由此可得 （1—1）
在低碳钢拉伸试件上安装测量轴向伸长的电子式引伸仪见图，加载荷P即可以从引伸仪直接测量在引伸标距范围内的轴向伸长量?l，从图（二）力—变形图线上可查出，通过式（1—1）即可计算出低碳钢的弹性模量E。
为了验证虑克定律和消除测量中可能产生的误差，一般采取增量法。所谓增量法，就是把欲加的最终载荷分成若干等份，逐级加载来测量试件的变形。本试验分为六级荷载，每级2KN，设试件的截面面积为A0，引伸仪的标距为l，各级载荷增量相同并等于?P为2KN，各级伸
0长增加量为?(?l)，则式（1—1）可改写为式中足标i加载级数（i=1，2，?，n）。
Ei??Pl0?(?l)iA0（1—2）
由实验可以发现：在各级载荷量?P相等时，相应地由引伸仪测出的
13
伸长量增加量?(?l)也基本相等，这就验证了虑克定律的正确性。 7．铸铁试件在变形极小时，就已达到最大载荷而发生断裂，没有屈服和颈缩现象，故本试验没有给铸铁的拉伸图线，对于铸铁试件只测定其强度荷载Pb（试验结束后，由计算机上只接读出），计算其
?b?PbA0。
五、试验步骤 （一）试件准备
1．在拉伸试件低碳钢试件的两端划上两条相距50mm的细线，即标距L0，铸铁试件不划。
2．用游标卡尺分别测量标距两端及中间的三个模截面处的直径，在上述每一横截面积内沿互相垂直的两个径向各测量一次，取平均值作为该截面的直径。用上述三个横截面直径的最小者计算试件的横截面积F0，取三位有效数字，填入实验报告中。 （二）试验机准备
1．打开试验机主机箱电源，启动计算机。 2．进入试验程序。（见试验机使用说明） （三）安装试件
1．将低碳钢拉伸试件安装到试验的上下两钳口之间。注意不要卡死电机，相关操作详见试验机使用说明。
2．对于低碳钢材料，要测其弹性阶段的的变形量，故要安装电子引伸仪，对于铸铁试件不需测变形量，不装引伸仪。 （四）拉伸试验开始
14
1．在试验软件中，选择要做的试验名称，点“试验”，启动油泵，再点“开始”，开始拉伸试验。（详见试验机使用说明）
2．试件拉断后，点“结束”，然后在弹出的对话框中选文件存盘，取适当的文件名存盘。
3．对低碳钢试件，拉断后要测其标距和断口直径，铸铁不必测量。记录在实验报告相应的表格。
3．对所存的文件进行相关的分析。详见试验机使用说明。 4．对低碳钢试件要打印其拉伸图线，再作相应的分析，对铸铁试件直接从图线上读取最大荷载，记录在实验报告上。 （五）试验结果的处理
1．从图（二）的力—变形关系图线上查出各级荷载作用下的伸长量?l（2，4，6，8，10，12KN），填在实验报告相应的表格中，并观察力—变形是否近似为直线，以验证虎克定律。
Ei??Pl02．接式（1—2）值
E?1ni?(?l)iA0计算每次的弹性模量Ei。再按算术平均
E?ni?1，计算弹性模量的试验结果，n为加载级数。
sbb3．按实验原理中的各式计算低碳钢的?、?、?、?和铸铁的?。 六、注意事项
1．进入实验室后，没有指导老师的许可，任何不得动任何设备，损坏赔偿！
2．操作过程中，听到异常声音立即停机，关掉电源。
3．对电子式引伸仪要轻拿轻放，不得随意玩弄，损坏赔偿，后果严
15