低碳钢材料精品课件

1、低碳钢材料第1页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日一、实验目的1. 测定低碳钢的弹性模量2. 测定低碳钢的泊松比3. 验证虎克定律第2页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日一、实验设备和仪器1、WUT-2004型全数字式 智能静态电阻应变仪2、游标卡尺3、弹性模量测试试样4、拉压力传感器第3页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日一、实验原理1、拉伸弹性模量 测定金属材料的弹性模量一般采用拉伸实验，实验试样的尺寸规格参照GB/T 228-2002，本实验采用的试样为矩形试样，其装置和试样尺寸见图1和图2。第4页，共23页，2022年，

2、5月20日，22点42分，星期日图1 拉伸弹性模量测试装置示意图第5页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日第6页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日试件尺寸：材料截面尺寸（mm）截面面积（mm2）备注宽度厚度Q235101.212 应变计规格:应变计类型电阻值（欧姆）灵敏系数规 格(mm)箔式1200.52.0821第7页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日根据虎克定律的关系式： 推导出弹性模量计算公式： 第8页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日 为了验证材料在比例极限内受力与变形的线形关系，试验采用增量法，每增

3、加一个等荷载P，由应变仪测出相应的应变量，如果每次的应变量相同，就证明了虎克定律的正确性。设试样的截面面积为A，每次力的增量为P，用全桥测量方法进行测量，则弹性模量的计算为： 第9页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日根据公式：式中：1和3为工作片；2和4为温度补偿片（不受力），因而得到：从而：第10页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日 2、泊松比 当拉杆内的应力不超过材料的比例极限时，它的纵向应变和横向应变的绝对值之比为一常数，此比值称为横向变形系数或泊松比，其关系式为： 式中：为泊松比，为横向应变， 为纵向应变。 第11页，共23页，2022年，5

4、月20日，22点42分，星期日弹性模量及泊松比系数的约值材料名称牌号E(105MPa)低碳钢Q2352.0-2.10.24-0.28中碳钢452.090 低合金钢16Mn2.000 0.25-0.3合金钢40CrNiMoA2.100 灰口铸铁0.6-1.650.23-0.27球墨铸铁1.5-1.8铝合金LY120.720 0.33硬质合金3.900 混凝土0.155-0.370.16-0.18木材0.09-0.12第12页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日2、实验方法1）确定加载的最大极限值，一般取： PP= 0.7 0.8 PS 第13页，共23页，2022年，5月20

5、日，22点42分，星期日2）确定初始加载值P0 和增量荷载P，确定P主要依据最大极限PP和加载级数（一般分为 5级），使得每一级的应变测量数有明显的区别。 本次实验取 P=20N第14页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日 四、实验步骤 1、用游标卡尺测量试样的宽度和厚度。 2、将试样安装在小型电测实验装置上。 3、将拉压力传感器上的测量线端子接到应 变仪背面的第一组接线柱上： 全桥接法：将拉压力传感器上四根引线 分别接到应变仪背面的A、B、C、D接线 柱上。 4、将被测试样应变计上的引线接到应变仪 背面的第二组接线柱上,接法同上。第15页，共23页，2022年，5月20日

6、，22点42分，星期日全桥电桥电路图第16页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日5、根据 “WUT-98型智能全数字式静态应 变仪”使用操作要求，调整好应变仪。6、作好准备工作后，开始进行试验，分 别测试纵向和横向应变，将试验数据 详细、准确地记录下来，一般试验要 重复进行2-3次。7、结束试验后，将试验数据交实验指导 教师检查，合格后清理现场，经指导 教师同意后方可离开实验室。第17页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日全桥接线方式示意图第18页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日全桥接线方式示意图第19页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日五、实验报告要求1、根据实验报告上的要求具体填写 实验目的、实验设备及试验数据。2、依据试验数据及实验计算公式计 算低碳钢的弹性模量和泊松比。3、对实验计算结果与理论值进行比 较，分析误差原因。第20页，共23页，2022年，5月20日，22点42分，星期日五、思考题1、为什么要用增量法来进行试验？由 初级荷载一次性加到最终荷载能否 测出弹性模量？2、初载荷的大小对弹性模量值的测定 有无影响？3、试件的截面尺寸和形状对弹性模量 的测定有无影响？4、虎克定律适应的范围如何