西安交通大学材料力学性能实验报告——弹性模量测定

西安交通大学材料力学性能实验报告西安交通大学材料力学性能实验报告 弹性模量测定弹性模量测定 材料力学性能实验报告姓名班级学号成绩实验名称实验一金属材料 弹性模量 E 的测定实验目的学习和掌握材料弹性模量的测试原理 和方法 理解材料弹性模量的物理本质和实际应用意义 实验设备1 电子拉伸材料试验机一台 型号CSS 88100 2 位移传感器一个 3 游标卡尺一把 4 铝合金 铜合 金 T8淬火和20 钢正火态试样各一根 试样示意图图1圆柱形拉伸标准试样示意图实验拉伸图T8淬火 20 钢正火态 铝合金和铜合金四种试样的实验拉伸图如图 1 图 2 图3和图4 实验数据处理1 实验原始数据记录表1T8淬火试样直径测量记录 单 位mm 左中右平均值9 329 329 309 339 409 289 329 409 309 32 表220 钢正火试样直径测量记录 单位mm 左中右平均值9 709 709 709 719 709 729 729 729 709 72表3铝合金试样直径测量记录 单位mm 左中右平均值9 809 809 809 809 809 789 789 809 809 7 8表4铜合金试样直径测量记录 单位mm 左中右平均值9 729 729 7 09 719 709 729 729 709 709 722 实验数据处理本次试验测量金属 材料的弹性模量采用的方法是静态测量法 在设定曲线参数时 力 轴比例的选择应使轴向力 轴向变形曲线的弹性直线段的高度超过力轴量程的3 5以上 变形放 大的倍数应使轴向力 轴向变形曲线的弹性直线段与力轴的夹角不小于40 确定直线段 后 按Hooke定律计算弹性模量 即020 4 el elelFS FL FLEL Sd 式中E杨氏模量 MPa F 轴向力增量 N 0S试样平行长度部分的原始横截面积 2mm 轴向变形增量 mm elL横向引伸计标距 mm 根据实验数据和 式计算四种试样的弹性模量分别为 1 T8淬火试样2244 3 3701 430 50GPa4 98GPa9 33 0 4180 133 elF LEd 2 20 正火态试样2244 11 7185 000 50GPa2 75GPa9 71 3 2901 643 elF LEd 3 铝合金试样2244 1 5030 604 50GPa2 22GPa9 80 0 4210 152 elF LEd 4 铜合金试样2244 2 2210 806 50GPa3 52GPa9 71 0 4020 131 elF LEd 图6图解法求弹性模量表5弹性模量实验数据表 编号材料Pa kN Pb kN La mm Lb mm P N L mm E GPa 1T8淬 火3 3701 4300 4180 1331 9400 2854 98220 正火11 7185 0003 29 01 6436 7181 6472 753铝合金1 5030 6040 4210 1520 8990 2692 224铜合金2 2210 8060 4020 1311 4150 4043 52实验思考题1 说明 用图解法测定试样弹性模量的过程 答在设定曲线参数时 力轴比例的选择应使轴向力 轴向变形曲线的弹性直线段的高度超过力轴量程的3 5以上 变形放 大的倍数应使轴向力 轴向变形曲线的弹性直线段与力轴的夹角不小于40 如图确定直 线段后 按Hooke定律计算弹性模量 即020 4 el elelFS FL FLEL Sd 2 金属的弹性模量主要取决于什么 为什么它是一个对结构不敏感 的力学性能