题目
拉伸试样的原标距为50mm,直径为10mm,拉伸试验后,将已断裂的试样对接起来测量,若断后的标距为79mm,缩颈区的最小直径为4.9mm,求该材料的伸长率和断面收缩率的值。
拉伸试样的原标距为50mm,直径为10mm,拉伸试验后,将已断裂的试样对接起来测量,若断后的标距为79mm,缩颈区的最小直径为4.9mm,求该材料的伸长率和断面收缩率的值。
题目解答
答案
答:
解析
步骤 1:计算伸长率
伸长率(s)是材料在拉伸试验中,试样断裂后标距的增加量与原始标距的比值,通常以百分比表示。计算公式为:
\[ s = \frac{L_f - L_0}{L_0} \times 100\% \]
其中,\(L_f\) 是断裂后的标距,\(L_0\) 是原始标距。
步骤 2:计算断面收缩率
断面收缩率(y)是材料在拉伸试验中,试样断裂后缩颈区的最小横截面积与原始横截面积的比值,通常以百分比表示。计算公式为:
\[ y = \frac{A_0 - A_f}{A_0} \times 100\% \]
其中,\(A_0\) 是原始横截面积,\(A_f\) 是断裂后的最小横截面积。
步骤 3:代入数据计算
根据题目给出的数据,原始标距 \(L_0 = 50mm\),断裂后的标距 \(L_f = 79mm\),原始直径 \(d_0 = 10mm\),断裂后的最小直径 \(d_f = 4.9mm\)。首先计算伸长率:
\[ s = \frac{79 - 50}{50} \times 100\% = \frac{29}{50} \times 100\% = 58\% \]
然后计算原始横截面积 \(A_0\) 和断裂后的最小横截面积 \(A_f\):
\[ A_0 = \pi \times \left(\frac{d_0}{2}\right)^2 = \pi \times \left(\frac{10}{2}\right)^2 = \pi \times 5^2 = 25\pi \]
\[ A_f = \pi \times \left(\frac{d_f}{2}\right)^2 = \pi \times \left(\frac{4.9}{2}\right)^2 = \pi \times 2.45^2 = 6.0025\pi \]
最后计算断面收缩率:
\[ y = \frac{25\pi - 6.0025\pi}{25\pi} \times 100\% = \frac{18.9975\pi}{25\pi} \times 100\% = 75.99\% \approx 76\% \]
伸长率(s)是材料在拉伸试验中,试样断裂后标距的增加量与原始标距的比值,通常以百分比表示。计算公式为:
\[ s = \frac{L_f - L_0}{L_0} \times 100\% \]
其中,\(L_f\) 是断裂后的标距,\(L_0\) 是原始标距。
步骤 2:计算断面收缩率
断面收缩率(y)是材料在拉伸试验中,试样断裂后缩颈区的最小横截面积与原始横截面积的比值,通常以百分比表示。计算公式为:
\[ y = \frac{A_0 - A_f}{A_0} \times 100\% \]
其中,\(A_0\) 是原始横截面积,\(A_f\) 是断裂后的最小横截面积。
步骤 3:代入数据计算
根据题目给出的数据,原始标距 \(L_0 = 50mm\),断裂后的标距 \(L_f = 79mm\),原始直径 \(d_0 = 10mm\),断裂后的最小直径 \(d_f = 4.9mm\)。首先计算伸长率:
\[ s = \frac{79 - 50}{50} \times 100\% = \frac{29}{50} \times 100\% = 58\% \]
然后计算原始横截面积 \(A_0\) 和断裂后的最小横截面积 \(A_f\):
\[ A_0 = \pi \times \left(\frac{d_0}{2}\right)^2 = \pi \times \left(\frac{10}{2}\right)^2 = \pi \times 5^2 = 25\pi \]
\[ A_f = \pi \times \left(\frac{d_f}{2}\right)^2 = \pi \times \left(\frac{4.9}{2}\right)^2 = \pi \times 2.45^2 = 6.0025\pi \]
最后计算断面收缩率:
\[ y = \frac{25\pi - 6.0025\pi}{25\pi} \times 100\% = \frac{18.9975\pi}{25\pi} \times 100\% = 75.99\% \approx 76\% \]