測(cè)定材料彈性模量實(shí)驗(yàn)知識(shí)分享

1、測(cè)定材料彈性模量實(shí)驗(yàn)測(cè)定材料彈性模量實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 驗(yàn)證單向拉伸時(shí)的虎克定律并測(cè)定低碳鋼的彈性模量E和泊松比卩。2、了解電測(cè)法的基本原理，學(xué)習(xí)電阻應(yīng)變儀的操作。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)2、CM 1C型型數(shù)字靜態(tài)應(yīng)變儀3、游標(biāo)卡尺三、測(cè)試原理及裝置測(cè)定鋼材彈性常數(shù)時(shí)，一般采用在比例極限內(nèi)的拉伸試驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)采用低碳鋼矩形截 面試件，試件形狀如圖3 1所示，截面名義尺寸為10mm X50mm ;材料屈服極限cs=235.2MPa測(cè)試原理如下：鋼材在比例極限內(nèi)服從虎克定律，其表達(dá)式為:E (1)或又由泊松比定義知:(3)給定試件的幾何尺寸，在試件中線中部的兩面，分別貼上兩片縱向和兩片橫向電

2、阻應(yīng)變片，如圖3 1所示。將應(yīng)變片的引岀線接于電阻應(yīng)變儀（參見附錄）。當(dāng)試件受一定 的拉伸載荷P而變形時(shí)，便可由電阻應(yīng)變儀測(cè)得試件縱向應(yīng)變&及橫向應(yīng)變打即可由（2）、（ 3）式計(jì)算岀 E、卩值。為了驗(yàn)證虎克定律，同時(shí)消除測(cè)量中可能可能的誤差，加載方式采取等量增值法。即 將欲加的最終載荷分成若干等份，逐級(jí)加載來測(cè)量試件的應(yīng)變。實(shí)驗(yàn)時(shí)，每增加載荷i，則（2）、P，就由電阻應(yīng)變儀讀數(shù)一次，得到相應(yīng)的縱向應(yīng)變和橫向應(yīng)變的增量(i=1,2,3 n) (4)（3）式可改寫為(i=1,2,3 n) (5)P所對(duì)應(yīng)的縱向應(yīng)變基本相等這就是用增量法測(cè)量 E、的計(jì)算公式，當(dāng)各次加載時(shí)，說明力與變形之間是線性關(guān)系，

3、由此驗(yàn)證虎克定律。四、試驗(yàn)步驟測(cè)取試件尺寸并記錄在表3 1中 接線。依次將縱向和橫向電阻應(yīng)變片Rl的引岀線接在儀器的A、B接線柱上，溫度補(bǔ)償片R2接在儀器的B、C接線住上、（半橋測(cè)量的聯(lián)接）。 把功能選擇開關(guān)置于較準(zhǔn)位置，根據(jù)長(zhǎng)值確定表頭讀數(shù)，表頭具體讀數(shù)按1000/K式 計(jì)算。 把功能選擇開關(guān)置于較準(zhǔn)位置，前面板通道選擇的10點(diǎn)與前面板10各平衡電位器一一對(duì)應(yīng)，并且與后面板的10個(gè)接線柱一一對(duì)應(yīng)，調(diào)節(jié)平衡電位器，使各個(gè)點(diǎn)的表頭讀數(shù)為零。 加載荷后，可通過測(cè)量點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)來讀取并記錄數(shù)字面板的讀數(shù)（）測(cè)量點(diǎn)指示由紅色(綠色)燈泡對(duì)應(yīng)測(cè)量點(diǎn)示數(shù)和旋鈕指示共同表示。6.擬定加載方案。擬定是一般

4、遵循下列原則:(1)據(jù)截面計(jì)算最大載荷值，并使max不超過比例極限。一般低碳鋼取為0.7 s。(2)定初載荷 Po，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，可按所用測(cè)量讀盤量程的10%選取Po(3)至少應(yīng)有4 5級(jí)加載，每級(jí)加載量應(yīng)為使應(yīng)變儀讀數(shù)有明顯變化。7.上述過程中指導(dǎo)教師檢查后可加載進(jìn)行正式試驗(yàn)：開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，慢速加載之Po5從電阻應(yīng)變儀讀岀個(gè)點(diǎn)初讀數(shù)，記下Po值。然后緩慢逐級(jí)加載。每增加載荷P，對(duì)個(gè)測(cè)點(diǎn)記錄一次讀數(shù)，直到加至終載荷值。實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)隨時(shí)將各點(diǎn)先后兩次讀數(shù)之差計(jì)算出來，以檢查 P和 是否成線性關(guān)系。若某個(gè)讀數(shù)差與其他各次之值相差較多時(shí)，則需重做實(shí)驗(yàn)。上述測(cè)試過程重復(fù)三次8試驗(yàn)完畢后請(qǐng)教師檢查實(shí)驗(yàn)記錄，然后關(guān)閉電源，卸載，拆線。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄格式及數(shù)據(jù)處理1.讀數(shù)紀(jì)錄表格試件尺寸表3-1寬b(mm )厚a( mm)橫截面I橫截面n橫截面皿平均值平均橫截面面積Ao(mm2)實(shí)驗(yàn)記錄表3-2測(cè)試次數(shù)載荷值P(kN)縱向應(yīng)變值()橫向應(yīng)變值()讀數(shù)讀數(shù)差讀數(shù)讀數(shù)差1P1巳P3P42P1P2P3P43P1P2P3P42 數(shù)據(jù)處理及計(jì)算表格取三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中最好的一組，由公式(4)計(jì)算每次載荷增量P對(duì)應(yīng)的彈性模量Ei戸1(i=1,2,n)nP EiEi 1再按算術(shù)平均值n(i=1,2,.n)(6)11計(jì)算柏松比的實(shí)驗(yàn)結(jié)果1訂(7)計(jì)算表格形式如下：計(jì)算表格表3-3kNkN i（卩）i