1、測定材料彈性模量實驗測定材料彈性模量實驗一、實驗?zāi)康?、 驗證單向拉伸時的虎克定律并測定低碳鋼的彈性模量E和泊松比卩。2、了解電測法的基本原理，學(xué)習(xí)電阻應(yīng)變儀的操作。二、實驗設(shè)備1、萬能材料實驗機2、CM 1C型型數(shù)字靜態(tài)應(yīng)變儀3、游標卡尺三、測試原理及裝置測定鋼材彈性常數(shù)時，一般采用在比例極限內(nèi)的拉伸試驗。本實驗采用低碳鋼矩形截 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測試原理如下：鋼材在比例極限內(nèi)服從虎克定律，其表達式為: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，便可由電阻應(yīng)變儀測得試件縱向應(yīng)變&及橫向應(yīng)變打即可由（2）、（ 3）式計算岀 E、卩值。為了驗證虎克定律，同時消除測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，逐級加載來測量試件的應(yīng)變。實驗時，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所對應(yīng)的縱向應(yīng)變基本相等這就是用增量法測量 E、的計算公式，當(dāng)各次加載時，說明力與變形之間是線性關(guān)系，

3、由此驗證虎克定律。四、試驗步驟測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，溫度補償片R2接在儀器的B、C接線住上、（半橋測量的聯(lián)接）。 把功能選擇開關(guān)置于較準位置，根據(jù)長值確定表頭讀數(shù)，表頭具體讀數(shù)按1000/K式 計算。 把功能選擇開關(guān)置于較準位置，前面板通道選擇的10點與前面板10各平衡電位器一一對應(yīng)，并且與后面板的10個接線柱一一對應(yīng)，調(diào)節(jié)平衡電位器，使各個點的表頭讀數(shù)為零。 加載荷后，可通過測量點轉(zhuǎn)換開關(guān)的轉(zhuǎn)動來讀取并記錄數(shù)字面板的讀數(shù)（）測量點指示由紅色(綠色)燈泡對應(yīng)測量點示數(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)國家標準，可按所用測量讀盤量程的10%選取Po(3)至少應(yīng)有4 5級加載，每級加載量應(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行正式試驗：開動試驗機，慢速加載之Po5從電阻應(yīng)變儀讀岀個點初讀數(shù)，記下Po值。然后緩慢逐級加載。每增加載荷P，對個測點記錄一次讀數(shù)，直到加至終載荷值。實驗過程中，應(yīng)隨時將各點先后兩次讀數(shù)之差計算出來，以檢查 P和 是否成線性關(guān)系。若某個讀數(shù)差與其他各次之值相差較多時，則需重做實驗。上述測試過程重復(fù)三次8試驗完畢后請教師檢查實驗記錄，然后關(guān)閉電源，卸載，拆線。五、實驗結(jié)果記錄格式及數(shù)據(jù)處理1.讀數(shù)紀錄表格試件尺寸表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)實驗記錄表3-2測試次數(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)處理及計算表格取三次實驗數(shù)據(jù)中最好的一組，由公式(4)計算每次載荷增量P對應(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計算柏松比的實驗結(jié)果1訂(7)計算表格形式如下：計算表格表3-3kNkN i（卩）i