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文档简介

低碳钢弹性模量E的测定 弹性模量E是反映材料在拉伸 或压缩 时 抵抗弹性变形能力的特征值 在工程上应用极广 测定E的方法较多 本节仅介绍机械量表测试法 引伸仪法测定低碳钢的弹性模量E 一 试验目的 1 拉伸时在比例极限内 验证胡克定律 并测定低碳钢的弹性模量E 2 熟悉球铰式引伸仪的正确使用方法 二 试验设备1 测E试验台该试验台配上引伸仪 作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用 试件为低碳钢标准圆试件 直径d 8mm 标距l0 100mm 载荷增量 P 1000N 实验为四级加载 每个砝码重25N 初载荷砝码1个16N 采用1 40杠杆比放大 2 球铰式引伸仪引伸仪是测量试件变形并放大输出示值或信号的仪器 球铰式引伸仪是采用机械传递来测定试件拉伸变形的 其结构原理如图所示 它分为两部分 一部分是千分表 第二部分是变形传递架 3 游标卡尺4 低碳钢标准圆试件 三 试验原理测定材料的弹性模量通常采用拉伸试验 从低碳钢拉伸图P l曲线中可以看到 在比例极限内 其变形与载荷间呈线性关系 即符合胡克定律 其关系式为 由此可得 1 式中l0 为试件的计算长度 或为引伸仪的标距 A0 为试件的横截面面积 l 为已知载荷P时 l0长度内的绝对伸长 当l0 A0均为已知数据 再用引伸仪测得 l 即可由上式计算出弹性模量E 为了验证胡克定律 并保证试验精确性 一般采用等量逐级加载法 即加一级载荷P 则从引伸仪读出相应的变形伸长量 l Bf 这里 B为引伸仪读数 f为引伸仪灵敏度系数 当增加一级载荷增量 P 则引伸仪读数增量为 B 对应的变形伸长增量为 l Bf 因此 用增量法测定弹性模量E的计算式可由式 1 改写为 对试件逐级等量加载过程中 每级增加相等的载荷 P时 如果测出的拉伸变形伸长量也等量增加 l 这就验证了材料在应力不超过比例极限时 服从胡克定律 四 实验步骤1 量测试件直径在试件标距范围内的两端和中间三处 每处用游标卡尺量取两个相互垂直方向的直径 取三处直径的算术平均值作为计算直径 以计算试件的横截面面积A0 本实验试件采用的是低碳钢标准圆试件 直径d 8mm 标距l0 100mm 2 调节吊杆螺母 让杠杆尾端上翘一些 使之与满载时关于水平位置对称 在调节前 必须使两垫刀刃对正V型沟槽底 否则垫刀将由于受力不均匀而被压裂 3 把球铰式引伸仪装夹到标准试件上 引伸仪为精密仪器 装夹时要特别小心 以免使其受损 4 挂上砝码托盘 加上初载荷砝码16N 并记引伸仪千分表上的初始读数 5 本实验共分为四级荷载 每一级砝码为25N 因杠杆采用的是1 40杠杆比放大 所以试件每一级荷载为1000N 每加一次砝码记
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