● 实验场地： 明向校区 博睿楼D座 D102

● 负责人： 李永存

● 电话： 15235364517

● 适用： 力学、飞设、机械、土木、采矿、材料相关专业本科一、二、三年级学生。

● 邮箱：liyongcun@tyut.edu.cn

● 除提供开放项目外，学生可自行提供项目方案，经审核可行性后择机开展。

● 实验室正在改进若干经典实验，后续方案成熟后更新。

实验名称： 低碳钢及铸铁的拉伸/压缩力学性能及全场变形测试。

适用： 力学、飞设、机械、土木、采矿、材料等相关专业本科生（具有一定的力学课程基础）。

目的： 了解万能材料试验机的工作原理及变形测量方法；掌握低碳钢和铸铁等两类典型金属材料的拉伸和压缩变形破坏规律；了解金属材料重要力学性能参数及全场变形测量方法。

项目内容介绍：探秘金属的“刚”与“柔”——金属材料拉伸与压缩性能测试。本项目打通了从“微观组织”到“宏观力学性能”的认知链条。旨在解决传统教学中“力学性能”概念抽象、理论与实际感受脱节的问题，利用电子万能试验机直观展示金属材料在外力作用下的变形与破坏全过程。学生将从亲手测量一根金属棒材或块材开始，通过拉伸和压缩实验，绘制应力-应变曲线，并获得全场应变分布情况，最终深刻理解强度、塑性、弹性模量等关键工程指标，探寻金属材料在工程结构设计中“以刚克刚”与“以柔克刚”的奥秘。

流程（制备/制样）：领试样 -> 游标卡尺测量原始直径和长度（标距） -> 记录原始横截面积 -> 在试样表面标记标距（便于断后测量）、制作人工散斑 -> 检查试验机夹具，准备实验。

流程（拉伸实验）：安装试样于上、下夹具 -> 清零力值与变形数据 -> 设置拉伸速率 -> 启动试验，观察试样弹性变形 ，采集材料变形散斑图像-> 观察屈服阶段（力值波动，出现滑移线） -> 继续拉伸至强化阶段 -> 观察颈缩现象 -> 直至试样断裂 -> 记录最大力与断裂力 -> 取下试样，测量断后标距及颈缩处直径。

流程（压缩实验）：放置短圆柱形试样于压缩平台上 -> 设置压缩速率 -> 启动试验采集材料变形散斑图像，并观察塑性较好材料的“腰鼓形”变形 -> 对脆性材料，观察其突然破裂 -> 观察塑性材料被压成“饼状”但不开裂 -> 记录压缩过程中的屈服点或破坏载荷。

流程（数据处理与分析）：整理拉伸数据（屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率） -> 整理压缩数据（抗压强度） -> 绘制材料的应力-应变曲线（σ-ε曲线），计算全场应变分布信息 -> 对比不同材料（如低碳钢与铸铁）在拉伸和压缩下截然不同的破坏形式 -> 完成实验报告，解释工程应用中的选材依据。

项目完成所需时间：4小时。