应力应变曲线实验

实验数据处理补充4.1颈缩阶段数据如下所示序号拉力/kN直径/mm换前半t径R/cm序号拉力/kN直径/mm换前半t径R/cm116.2217.461514.4236.6215.947.27.4大尺子1614.3146.5315.7517.11714.2396.42415.5917.065中尺子1814.1796.4515.4671914.1146.36615.3946.92014.0456.34715.3046.882113.9466.3815.2056.862213.8666.28915.16.782313.8066.241015.0946.782413.7266.21114.8816.762513.4236.11214.7936.72613.2796.041314.7066.682713.16761414.6216.662小尺子2812.9565.90.95一角硬币表一：颈缩阶段原始数据4.2为方便以后数据的修正处理，在a~£曲线选点时优先选用表一中粗体标出的四组数据。计算相应工程应力及真实应力如下表所示：拉力/kN直径/mm工程应力/Mpa真实应力/Mpa修正应力/Mpa15.9407.2020339238215.5917.0619939838514.6216.6618642038712.9565.90165474410表二：颈缩阶段取点表二中三种应力处理过程，举例：对应于载荷P=15940N，真实直径d=7.2mm，曲率半径R=7.4cm由于机器默认其横截面积对应于直径10mm因此计算相应工程应力时对应横截面积为S=皿~78.54尬尬2工4但是计算真实应力仍用实际直径，对应横截面积为S古=血=氓〜40.72^^2真44则有，工程应力o=-^=15940MPa-203MPa工S78.54工真实应力o=且=15940MPau392MPa真S40.72真修正应力g=—-真—=—392—MPau382MPa修Id/4R17.2/4*74注：其他数据处理与之同理。4・3在原始a~£曲线上取点取点时应注意，颈缩阶段取点应力值应使用工程应力数据结果。Alfa234.D0ZOE：bDO18£.00156.0013D.DO104.DO75.OD#52.0020.ODL-(20.99,208)「(12.58,182)(8,156)(4.44,130)(1.99,104)(0.24,78)(40.7,222)(53.47,199)I丄(52.31,203)_i(55.55,186)(59.2,165)■T.._u■；.-Ll工程应变£工=8%对应真实应变电=ln(£工+1)7.7%取对数噪真一2・56.1.JLLJ--U.".U.-LJ.-JuLL.BLLJU_._U；＜.U.图一：工程应力应变曲线及取点情况工程应变/%真实应变/%真应变取对数工程应力/Mpa真实应力/Mpa修正应力/Mpa0.240.24-6.037878781.991.97-3.931041061064.444.34-3.141301361368.007.70-2.5615616816812.5811.85-2.1318220520520.9919.05-1.6620825225240.7034.15-1.0722231231252.3142.07-0.8720339238253.4742.83-0.8519939838555.5544.18-0.8218642038759.2046.50-0.77165474410表三：取点数据整理(1)表三中真实应变处理过程，举例:(2)表三中颈缩阶段之前的真实应力处理过程，举例:工程应变£工=8%工程应力，工=156MPa，对应真实应力x真=O(£工'工+1)~168其修正应力与真实应力近似相等，颈缩阶段三种应力具体计算见4.2数据处理。注：其他数据处理与之同理。4.4根据表三结果得到真实应力应变曲线观察上图可知，实际的应力应变曲线没有下降阶段，真实应力值是持续上升的。该结果和我们学到的理论知识是一致的，即当外载荷降低时，应力值仍然持续上升，主要是因为出现了颈缩，横截面积变小的速度比载荷降低的速度快，总而造成相应的应力值升高。4.5根据表三中的数据得到修正后的真实应力应变曲线比较图二与图三可知，修正后的颈缩阶段曲线相对之前变得平缓。颈缩后产生了三向应力，作为分量的单向拉伸方向的应力值理论上应比实际应力值小一些。在图三中修正后颈缩阶段曲线高度降低，该现象与理论知识符合的很好。4.6曲线的拟合