材料彈性常數(shù)e、μ的測(cè)定——電測(cè)法測(cè)定彈性模量e和泊松比μ

1、17學(xué)號(hào)北京航空航天大學(xué)、材料力學(xué)、北京航空航天大學(xué)、材料力學(xué)、實(shí)驗(yàn)報(bào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱名稱：材料彈性常數(shù)E、μ的測(cè)定——電測(cè)法測(cè)定彈性模量E和泊松比μ姓名實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2010年11月17日試件編號(hào)試驗(yàn)機(jī)編號(hào)計(jì)算機(jī)編號(hào)應(yīng)變儀編號(hào)百分表編號(hào)成績實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：主樓南翼116室1211111111教師年月日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.測(cè)量金屬材料的彈性模量E和泊松比μ；2.驗(yàn)證單向受力虎克定律；3.學(xué)習(xí)電測(cè)法的基本原理和電阻應(yīng)變儀的基本操作。二、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)

2、備1.微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)；2.電阻應(yīng)變儀；3.游標(biāo)卡尺。三、試件中碳鋼矩形截面試件，名義尺寸為b?t=(30?7.5)mm2。材料的屈服極限。MPas360??四、實(shí)驗(yàn)原理和方法1、實(shí)驗(yàn)原理材料在比例極限內(nèi)服從虎克定律，在單向受力狀態(tài)下，應(yīng)力與應(yīng)變成正比：（1）??E?上式中的比例系數(shù)E稱為材料的彈性模量。由以上關(guān)系，可以得到：（2）PEA?????材料在比例極限內(nèi)，橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比的絕對(duì)值為一常數(shù)：???（3）?????上式

3、中的常數(shù)?稱為材料的橫向變形系數(shù)或泊松比。371144223311223344()()()()()()RRRRRRRRUURRRRRRRR?????????????????????略去高階小量，上式可寫為：3121242121234()()BDRRRRRRUURRRRRR??????????在測(cè)試時(shí)，一般四個(gè)電阻的初始值相等，則上式變?yōu)椋?1241234()4BDRRRRUURRRR?????????得到：1234()4BDkUU???

4、??????如果將應(yīng)變儀的讀數(shù)按應(yīng)變標(biāo)定，則應(yīng)變儀的讀數(shù)為：12344()BDUkU???????????2.2加載方法——增量法與重復(fù)加載法增量法可以驗(yàn)證力與變形之間的線性關(guān)系，若各級(jí)載荷增量ΔP相同，相應(yīng)的應(yīng)變?cè)隽??也應(yīng)大致相等，這就驗(yàn)證了虎克定律，如圖三所示。利用增量法，還可以判斷實(shí)驗(yàn)過程是否正確。若各次測(cè)出的應(yīng)變不按線性規(guī)律變化，則說明實(shí)驗(yàn)過程存在問題，應(yīng)進(jìn)行檢查。采用增量法擬定加載方案時(shí)，通常要考慮以下情況：（1）初載荷可按

5、所用測(cè)力計(jì)滿量程的10%或稍大于此值來選定；(本次實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)機(jī)采用50KN的量程)（2）最大載荷的選取應(yīng)保證試件最大應(yīng)力值不能大于比例極限，但也不能小于它的一半，一般取屈服載荷Ps的70%~80%，即；max(0.7~0.8)sPP?（3）至少有46級(jí)加載，每級(jí)加載后要使應(yīng)變讀數(shù)有明顯的變化。本實(shí)驗(yàn)采用增量法加載。重復(fù)加載法為另一種實(shí)驗(yàn)加載方法。采用重復(fù)加載法時(shí)，從初載荷開始，一級(jí)加至最大載荷，并重復(fù)該過程三到四遍。初載荷與最大載荷的選取

6、通常參照以下標(biāo)準(zhǔn)：(1)初載荷可按所用測(cè)力計(jì)量程的10%或稍大于此值來選定；(2)最大載荷的選取應(yīng)保證試件的最大應(yīng)力不大于試件材料的比例極限，但也不要小于它的一半，一般取屈服載荷的70~80%。(3)每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)遍數(shù)至少應(yīng)為3~4遍。重復(fù)加載法不能驗(yàn)證力與變形之間的線性關(guān)系。五、實(shí)驗(yàn)步驟1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所需各類數(shù)據(jù)表格；2.測(cè)量試件尺寸；分別在試件標(biāo)距兩端及中間處測(cè)量厚度和寬度，將三處測(cè)得橫截面面積的算術(shù)平均值作為試?PP0P10Pn???