一、实验目的

研究圆柱体压缩试件镦粗变形时摩擦对变形的影响。

二、内容简介

圆柱体镦粗变形时由于摩擦的影响而出现鼓形，使其压缩后的试件分成三个变形区，如图2-1所示

图2-1

Ⅰ——难变形区，呈三向应力状态

Ⅱ——大变形区，呈三向应力状态

Ⅲ——小变形区，呈二压一拉的三向应力状态

正因为Ⅲ区具有切向附加拉应力，可能导致压缩试件测表面出现纵向裂纹。本实验取五个厚h1分别为8～12mm，直径d为40～45mm的薄圆柱体试件叠起来。组成一个高h为40～45mm，直径d为40～45mm的圆柱体试件，如图2-2所示。然后将其放在油压机上进行压缩，当变形量达到30％时停止压缩，取出试件，观察变形后的形状，并测量每个薄圆柱体试件中心部和边部高度尺寸，计算其相应的高度变形量。

中心部的高度变形：

边部的高度变形：

式中：hi——各试件原始高度

hi/、hi//——变形后各薄试件中心部和边部高度。

图2-2

三、实验设备、工具和试件：

设备：100吨油压机

工具：游标卡尺，钢尺、千分尺

试件：h1＝8～10mm，d＝40～45mm薄园柱体铅试件五个。

四、实验方法及步骤：

1、准备好工具和试件，检查油压机工作表是否正常。测量每个薄试件的高度尺寸hi及直径尺寸d。

2、将五个薄试件叠在一起，放在100吨油压机上进行压缩变形，直至变形量达到30％为止。

3、取出试件，观察变形后的形状，并测量每个薄园柱体试件的中心部高度hi/和边部高度hi//。

4、计算各个薄园柱体试件的中心部高度变形e1和边部高度变形e1。

5、将上述测数据和计算数据填入实验报告之表中。

（二）、最小阻力定律验证

一、实验目的：

    验证最小阻力定律

二、内容简介。

最小阻力定律是指当变形物体内的质点有各个方向移动的可能时，则物体内各个质点将沿着阻力最小的方向移动。而质点离周边的短法线方向是阻力最小方向，故金属塑性变形时，其质点将沿着最短法线方向移动。根据这个定律镦粗矩形（包括方形）或椭圆形断面的试样时，由于接触面上摩擦的存在，镦粗后，矩形断面（包括方形）的试样先变形为椭圆形（或方形），随后变形为圆形，即任何形状的断面皆有变形为圆断面的趋势、因为任何断面形状的周边长度以圆断面的周边长度为最小，故最小阻力定律又称最小周边定律。

三、实验方法：

取立方体和长方体铅块各一件，对每一试件进行镦粗，并分别做30％、80％两种不同的变形程度。镦粗后观察分析其形状。

四、实验设备和试件

设备：100吨油压机

试件：材质：铅

尺寸：（1）25×25×25 立方休

尺寸：（2）25×25×35 长方体

五、分析讨论（要求从试件的金属流线及形状在理论上阐述其原因）。