彈性模量E和泊松比μ的測定

1、 彈性模量彈性模量E和泊松比和泊松比的測定的測定 （一（一) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?用電測方法測定低碳鋼的彈性模量E及泊松比；2驗(yàn)證虎克定律；3掌握電測方法的組橋原理與應(yīng)用。 n( (二二) )設(shè)備及儀器設(shè)備及儀器n1Instron電子拉力試驗(yàn)機(jī)。n2靜態(tài)電阻應(yīng)變儀。n3游標(biāo)卡尺 n( (三三) )試件試件n平板試件多用于電測法，試件形狀尺寸及貼片方位如圖1所示。為了保證拉伸時(shí)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)在試件兩面貼應(yīng)變片，以消除彎曲帶來的誤差。 ( (四四) 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 n1測定材料彈性模量E一般采用比例極限內(nèi)的拉伸試驗(yàn)，材料在比例極限內(nèi)服從虎克定律，其荷載與變形關(guān)系為： 00EAPLL01PE

2、An為了驗(yàn)證力與變形的線性關(guān)系，采用增量法逐級(jí)加載，分別測量在相同載荷增量 P作用下試件所產(chǎn)生的應(yīng)變增量。n最大應(yīng)力值要在材料的比例極限內(nèi)進(jìn)行測試，故最大的應(yīng)力值不能超過材料的比例極限， n加載級(jí)數(shù)一般不少于5級(jí)。 n2材料在受拉伸或壓縮時(shí)，不僅沿縱向發(fā)生縱向變形，在橫向也會(huì)同時(shí)發(fā)生縮短或增大的橫向變形。由材料力學(xué)知,在彈性變形范圍內(nèi)，橫向應(yīng)變y和縱向應(yīng)變x成正比關(guān)系,這一比值稱為材料的泊松比。yx實(shí)驗(yàn)時(shí)，如同時(shí)測出縱向應(yīng)變和橫向應(yīng)變，則可由上式計(jì)算出泊松比 ( (五五) )試驗(yàn)方法與步驟試驗(yàn)方法與步驟 n1 1在試件中間截面沿縱向軸線及其垂在試件中間截面沿縱向軸線及其垂直方向分別貼三個(gè)電阻應(yīng)

3、變片；在溫度直方向分別貼三個(gè)電阻應(yīng)變片；在溫度補(bǔ)償塊上貼一個(gè)電阻應(yīng)變片。補(bǔ)償塊上貼一個(gè)電阻應(yīng)變片。n將試件夾于試驗(yàn)機(jī)的下夾頭，用半橋接將試件夾于試驗(yàn)機(jī)的下夾頭，用半橋接橋方法橋方法, ,把三個(gè)工作片及補(bǔ)償片接至電把三個(gè)工作片及補(bǔ)償片接至電阻應(yīng)變儀。阻應(yīng)變儀。 4 4打開電腦，啟動(dòng)打開電腦，啟動(dòng)BluehillBluehill控制軟件，控制軟件，選擇學(xué)生用戶，輸入密碼進(jìn)入。選擇學(xué)生用戶，輸入密碼進(jìn)入。 5 5選擇彈性模量測試方法，啟動(dòng)后輸入選擇彈性模量測試方法，啟動(dòng)后輸入樣品文件名，圖樣品文件名，圖2 2，然后單擊，然后單擊“下一步下一步”。 6 6輸入學(xué)號(hào)、姓名，圖輸入學(xué)號(hào)、姓名，圖3 3，然

4、后單擊，然后單擊“下一步下一步”。 測量試樣尺寸n用游標(biāo)卡尺測量試用游標(biāo)卡尺測量試件截面積尺寸，分件截面積尺寸，分別測量別測量試樣標(biāo)距的試樣標(biāo)距的兩端和中間兩端和中間截面積截面積尺寸，計(jì)算截面積尺寸，計(jì)算截面積面積，取面積，取三次的平三次的平均值作為初始橫截均值作為初始橫截面面積面面積。7 7輸入試樣寬度和厚度，圖輸入試樣寬度和厚度，圖4 4。然后。然后單擊單擊“下一步下一步”。 8 8按界面提示要求進(jìn)行載荷調(diào)零按界面提示要求進(jìn)行載荷調(diào)零和重設(shè)標(biāo)距。和重設(shè)標(biāo)距。 9 9使試件上夾頭夾緊后，開始加使試件上夾頭夾緊后，開始加載，單擊載，單擊“開始開始”。 1010每加一次載荷，持荷每加一次載荷，持

5、荷3030秒，讀出秒，讀出并記下各測點(diǎn)的應(yīng)變數(shù)值和載荷數(shù)值并記下各測點(diǎn)的應(yīng)變數(shù)值和載荷數(shù)值1111第一遍測試結(jié)束后，界面如圖第一遍測試結(jié)束后，界面如圖8 8所示，所示，然后單擊然后單擊“下一步下一步”。重新回到。重新回到圖圖2 2界面界面。再按上述操作步驟重新開始實(shí)驗(yàn)，共做四再按上述操作步驟重新開始實(shí)驗(yàn)，共做四次。次。 n12將后三次的測試結(jié)果代入有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，用最小二乘法最小二乘法求出E，。 （七）試驗(yàn)報(bào)告（七）試驗(yàn)報(bào)告 n1 1 試驗(yàn)名稱：試驗(yàn)名稱：n2 2 試驗(yàn)?zāi)康模涸囼?yàn)?zāi)康模簄3 3 試驗(yàn)記錄及結(jié)果：試驗(yàn)記錄及結(jié)果：n（1 1） 機(jī)器、儀器名稱、型號(hào)、量程。機(jī)器、儀器名稱、型號(hào)、量程。n（2 2） 試件尺寸。試件尺寸。n（3 3） 試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、表格、圖線及計(jì)算試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、表格、圖線及計(jì)算結(jié)果。結(jié)果。n4 4 用坐標(biāo)紙按比例繪制用坐標(biāo)紙按比