彈性模量E的測量

（驗(yàn)證性試驗(yàn)）彈性模量的測量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．測定低碳鋼的彈性模量E。2．驗(yàn)證虎克定律二、儀器設(shè)備多功能力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置游標(biāo)卡尺數(shù)字式靜態(tài)電阻應(yīng)變儀三、實(shí)驗(yàn)梁的安裝示意圖1.同心拉桿實(shí)驗(yàn)裝置2.同心拉桿的安裝與調(diào)整將3.拉壓力傳感器安裝在2.蝸桿升降機(jī)構(gòu)上擰緊，將4拉伸桿接頭(兩個(gè))安裝在如圖所示的位置擰緊,搖動(dòng)1.手輪使傳感器升到適當(dāng)位置，將5.同心拉桿用銷子安裝在拉伸桿接頭的凹槽內(nèi),應(yīng)調(diào)整支座的位置，使同心拉桿處于自由懸垂?fàn)顟B(tài)。3.同心拉桿的貼片在試件中部的任一橫截面，與軸線對稱的兩點(diǎn)上各粘貼一枚縱向電阻應(yīng)變計(jì)R1、R2，串聯(lián)后接入測量電橋的AB橋臂，將補(bǔ)償片R5、R6串聯(lián)后也接入同一測量電橋的BC橋臂，構(gòu)成圖2的半橋組橋方式。四、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)材料處于線彈性范圍內(nèi)時(shí)，由虎克定律知，試件的應(yīng)力應(yīng)變滿足關(guān)系式：，則。如果測得試件的應(yīng)力及對應(yīng)時(shí)刻的應(yīng)變值，則可由此式計(jì)算出試件材料的彈性模量E的值。

又所以彈性模量E又可表示為式中：

E—

材料的彈性模量σ—

應(yīng)力，ε—

應(yīng)變，P—

實(shí)驗(yàn)時(shí)所施加的載荷，A—以試件截面尺寸的平均值計(jì)算的橫截面面積

對于兩端鉸接的同心拉桿，加力點(diǎn)都位于拉桿縱向軸線上，所貼應(yīng)變片也位于拉桿縱向軸線上，此時(shí)該測點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)可認(rèn)為是單向應(yīng)力狀態(tài)，即只有一個(gè)主應(yīng)力，滿足虎克定律，由于材料在彈性變形范圍內(nèi)，σ與ε成正比，所以當(dāng)試件受到載荷增量△P與應(yīng)變增量△ε的比值即為E：所以，用游標(biāo)卡尺測量試件的截面尺寸可計(jì)算出橫截面面積A，由拉壓力傳感器接測力儀即可得到所加載荷增量△P的大小，再把應(yīng)變片引線與應(yīng)變儀相連，就可得到該截面處以加載荷增量△P變化時(shí)應(yīng)變增量△ε。這樣就可計(jì)算出彈性模量E。五、實(shí)驗(yàn)步驟將拉壓力傳感器與測力儀連接,接通電源,打開儀器開關(guān)，設(shè)置測力儀參數(shù)，測力儀量程、靈敏度（設(shè)為傳感器量程、靈敏度）。將試件上應(yīng)變片接至應(yīng)變儀一通道的A端子上，公共補(bǔ)償片接在公共補(bǔ)償端子上。設(shè)置應(yīng)變儀，然后轉(zhuǎn)入測量狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)取初始載荷P0=200N，Pmax=1000N，ΔP=200N，以后每增加載荷200N，記錄應(yīng)變讀數(shù)

，共加載五級，然后卸載。實(shí)驗(yàn)臺和儀器恢復(fù)原狀。六、實(shí)驗(yàn)記錄表格載荷P(N)2004006008001000應(yīng)變儀讀數(shù)

[單位：μ(10-6)]ε△ε——A（m2）(Pa)1、任何時(shí)候都不能帶電插拔電源線和信號線；2、試驗(yàn)開始前，一定要調(diào)整好限位擋圈；3、試驗(yàn)過程中，不能遠(yuǎn)離試驗(yàn)機(jī)；4、試驗(yàn)過程中，除停止鍵和急停開關(guān)外，不要按控制盒上的其他按鍵；5、試驗(yàn)結(jié)束后，一定要關(guān)閉所有電源；6、計(jì)算機(jī)要嚴(yán)格按照系統(tǒng)要求一步一步退出，正常關(guān)機(jī)。7