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（2）检查试样弯曲外表面，测试规范进行评定，若无裂纹、裂缝或裂断，则评 定试样合格，测试有效。
三．结果与分析 1.拉伸试验
钢板尺寸：宽度b=31.26mm，厚度h=1.16mm，标距L=260mm。 拉力机记录的是不同载荷F下的形变△L的大小，根据公式
计算出每一时刻的应力-应变数据，作图如下：
σ/MPa 250C200B150(1.0118,136.7846)10050（0.6326，52.3784）0O0.0A0.51.01.52.02.53.0图1 钢板拉伸应力-应变曲线ε/%
图1是一定负荷范围内不锈钢板的拉伸应力--应变曲线。根据变化趋势，将曲线分为三个阶段：OA段，位移在增大，而负荷几乎等于0，是试样由松弛而夹紧的阶段，真正的拉伸形变过程自A点开始。AB段，随着拉应力的增加，形变也逐渐增大，形变与外力大小呈正比，符合Hook定律，试样处于弹性变形阶段。BC段，继续施加较小的外力就可以产生较大的形变，此时，钢材除弹性变形外，还发生了塑性形变，其中塑性变形在卸载后不再恢复，试样处于弹塑性阶段。试想如果继续增加负荷，钢材将发生屈服及至应变强化（图中未体现）。
杨氏模量的计算：
根据弹性阶段应力与应变呈线性关系 σ＝E·ε 知，直线段的斜率即为钢材的弹性模量，在AB段直线上取两点，见图中所标，则
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E=（136.7846-52.3784）/（1.0118-0.6326）×100 = 22259MPa = 22.26GPa
2.弯曲试验
钢板尺寸：宽度b=26.63mm，厚度h=1.03mm，跨距L=240mm。 ⑴ 无卸载试验
根据试验机记录的荷载-位移数值，作弯曲力-挠度曲线图如下：
F/N60504030(3.3717,31.1535)20(1.2828,12.1779)1000246810121416 图2 钢板弯曲横向力-挠度曲线 f/mm
弯曲模量的计算： 根据公式
以及I=1/12bh3,求得Eb=1079GPa
其中，△F/△f=斜率=（31.1535-12.1779）/(3.3717-1.2828)*1000=9084Nm （2）有卸载的情况
同一钢板在加载又卸载的过程中，弯曲力-挠度曲线变化见图3。 图3说明，随着加载负荷的增大，钢板弯曲变形程度也逐渐增大，在外加负荷增大到50N左右时，停止加力，并逐渐卸载，所得曲线与原曲线并不重合，表现出一定的滞回特性，说明所施加的最大应力已经大于钢材的弹性极限，钢材的变形包括弹性和塑性两部分，其中的塑性变形在卸载后不再恢复（从图上看是1.46mm残余形变）。滞回曲线所包含的面积反映了钢板吸收耗散能量的大小。
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F/N504030(2.4660,22.7389)2010(1.0542,10.1529)(1.4582,0)00123456f/mm 7图3 钢板弯曲横向力-挠度滞回特性曲线
四．误差分析
本实验可能存在的误差有：
1. 夹持试样时，由于目测不可能使试样正好处于与夹具垂直的方向，拉应力方向与试样中轴线方向偏离。
2. 弯曲试验中，应把试样放在支座上，使两端露出部分的长度相等。 3.试样尺寸人为测量过程可能引入的读数误差，即试样测量尺寸与实际尺寸的差别，导致理论结果计算的误差。
4.试样本身是否具有代表性，有无缺陷，试样的形状，拉伸速率，以及试验温度等。
5.所使用力学试验机的量程。若试样拉断时只需要很小的力，而拉力机的最大入口力却很大，测量的精确性将大大下降。两者需匹配。
五．思考题
三点弯曲与四点弯曲的区别？
三点弯曲强度:将试样放在一定距离的两支座上，在两支座中心点上加试验力，直至折断时的最大弯曲应力。
3 FL σb3=— ——
2 bh2
四点弯曲强度:将试样放在一定距离的两支座上，往两支座中心左右等距离的两点上加试验力，直到折断时的最大弯曲应力。
3 F(L-l) σb4=— ———
2 bh2
式中：σb3——三点弯曲强度，MPa；σb4——四点弯曲强度，MPa；
F——试样断裂时的最大试验力，N；L——试样支座间的距离，mm；
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l——压头间的距离，mm；
由公式可以看出，三点弯曲实际上是四点弯曲的一个特例，当压头间距I=0时， σb4=σb3，四点变为三点。对于同一试样，四点弯曲强度等于三点弯曲强度，但四点弯曲实验中材料所能承受的最大荷载要大于三点弯曲实验。 四点弯曲： F F 载荷简图 A B Q 剪力图 A B 弯矩图 三点弯曲： F 载荷简图 A B 剪力图
弯矩图
由两种情况下材料的剪力弯矩图知，三点弯曲时最大弯矩出现在梁的中点，相应的最危险截面也在中间；四点弯曲时，两个受力点之间梁的每一点弯矩处处相等且最大，考虑到剪力大小，危险截面应分别在两个受力点处，不在梁中点。
材料力学性能测试实验报告
