試驗采用“程控”控制方式，利用試驗機的引申計系統，繪制力-變形彈性回歸曲線(xiàn)，這個(gè)實(shí)驗內容的技術(shù)含量是高的，能充分發(fā)揮微機控制電子萬(wàn)能試驗機的特點(diǎn)。

本次試驗學(xué)生操作要點(diǎn)有兩個(gè)：一是讓學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行變形測量系統標定(即引伸計標定)，使學(xué)生明白標定是怎么一回事，標定是本次試驗重要的環(huán)節，標定的好壞直接影響試驗精度;二是讓學(xué)生自己動(dòng)手在試樣上裝卡引伸計，在材料的彈性范圍內用程控方式進(jìn)行卸載和再加載，繪制力-變形彈性回歸曲線(xiàn)，以證明胡克定律。這個(gè)實(shí)驗過(guò)程看起來(lái)很簡(jiǎn)單，因為胡克定律是經(jīng)典理論，不會(huì )有錯，但在彈性范圍內力-變形曲線(xiàn)的加載線(xiàn)，卸載線(xiàn)和再加載線(xiàn)能否重合，實(shí)際上是考核微機控制電子萬(wàn)能試驗機的整體水平(包括測量控制系統和試驗軟件)及試驗者的操作技能。下圖為低碳鋼試樣驗證胡克定律(加載-卸載-再加載)的力-變形彈性回歸曲線(xiàn)。

本次實(shí)驗需要準確繪制低碳鋼和硬鋁兩種材料的力-變形曲線(xiàn)，根據實(shí)驗曲線(xiàn)判讀并計算彈性模量和規定非比例延伸強度，這樣實(shí)驗內容在高校材料力學(xué)實(shí)驗中一般不做，因為需要學(xué)生使用引伸計系統，如果操作不當容易出事，損壞引伸計系統。當然試驗結果的正確與否，也跟微機控制電子萬(wàn)能試驗機的引伸計配置、試驗軟件有關(guān)。引伸計的正確配置應為50mm標距5mm量程，變形測量范圍為0.2%-100%F.S。在材料力學(xué)性能實(shí)驗中應該讓學(xué)生動(dòng)手使用引伸計系統，這樣才能全面掌握微機控制電子萬(wàn)能試驗機的使用，而且使用引伸計可以使學(xué)生更好理解“變形”和“位移”的不同含義，掌握測量試樣變形的試驗方法。

(1)對于低碳鋼彈性模量測試，實(shí)驗的主要目的是為了驗證胡克定律和測定其拉伸彈性模量。

在編制“自動(dòng)程控”程序時(shí)要求：一對試樣所加載荷必須保證材料不進(jìn)入屈服，這樣試樣可反復使用;二在彈性范圍內能自動(dòng)進(jìn)行加載卸載再加載以驗證胡克定律。在編制“低碳鋼彈性模量測試”方案時(shí)，設置了返車(chē)參數，試驗結束后試驗機會(huì )以5mm/min速度自動(dòng)返車(chē)，返回試驗開(kāi)始設置(即試驗力卸到零)，便于取下試樣。本次試驗大變形量只有0.052mm左右，對學(xué)生的操作技能是個(gè)考驗。

在試驗中要求學(xué)生注意觀(guān)察彈性直線(xiàn)段內的加載、卸載再重新加載過(guò)程，觀(guān)察所繪制的直線(xiàn)是否重合，以驗證胡克定律。試驗結束后學(xué)生在軟件的數據處理界面上自己進(jìn)行數據處理，計算出彈性模量并按國家標準規定修約。

(2)對于鋁合金拉伸試驗，實(shí)驗主要目的是為了驗證胡克定律、測定彈性模量和規定非比例延伸強度、觀(guān)察材料的滯后現象、驗證“位移”與“變形”不是同一概念，掌握直線(xiàn)平移法判讀規定非比例延伸強度的處理方法。

鋁合金拉伸試驗的“自動(dòng)程控”程序有10步：第1步至第3步是為了證明胡克定律。第4步至第5步是為了驗證卸載定律、觀(guān)測冷作硬化和材料屈服后產(chǎn)生的滯后現象。第5步當變形至1.6mm時(shí)，根據試驗方案的預先設置，程序會(huì )自動(dòng)提示取下引伸計，從這時(shí)起位移代替試樣的變形。第7步至第8步是為驗證“位移”與“變形”不是同一概念編制的，說(shuō)明力-位移曲線(xiàn)只能定性分析，不能定量計算E。第8步至第10步，改變試驗速度(加快速度)直至試樣拉斷，試驗機停機。

試驗結束后，進(jìn)入數據處理界面，用作圖方法可直觀(guān)判讀R，其過(guò)程為：

用鼠標在彈性直線(xiàn)內判讀彈性段J點(diǎn)(一般取彈性直線(xiàn)段的10%)和彈性段K點(diǎn)(一般取彈性直線(xiàn)段的50%)，通過(guò)所選的兩點(diǎn)確定直線(xiàn)段的斜率，用直線(xiàn)平移法平移0.2%.Le與曲線(xiàn)相交的點(diǎn)即為R。

學(xué)生在數據處理界面上自己進(jìn)行數據處理，計算出鋁合金的彈性模量E、規定非比例延伸強度R、抗拉強度R，并按國標規定進(jìn)行修約，后打印試驗報告。

本次試驗要求學(xué)員應觀(guān)察和掌握的重點(diǎn)：電測作圖法原理和方法、在彈性直線(xiàn)段驗證胡克定律的情況、材料屈服后的滯后現象、變形和位移的區別、硬鋁冷作后的硬化現象、硬鋁的破壞斷口及原因、引伸計裝卡技能、規定非比例延伸強度R判讀和處理;彈性模量修約規則。