弹性模量E及泊松比μ的测定

1、材料力学实验报告实验名称弹性模量E及泊松比口的测定班号机电10卓越班实验日期2012年4月6日小组成员10010323 赵帅、10010326 谭振文一、实验目的1. 在比例极限内，测定钢材的弹性模量E和泊松比 仏并验证胡克定律。2. 了解电测法的基本原理和方法，初步熟悉静态电阻应变仪的使用方法。二、实验设备1. 材料力学多功能实验台。2. XL2218C力/应变综合参数测试仪。三、实验原理金属杆件在承受拉伸时，应力应变关系遵循胡克定律?= ?在比例极限内，试样的横向线应变与纵向线应变之间存在这一定的关系?横=-?纵在载荷为F时测得各片的应变值有?=? ?=-?四、实验步骤1. 开机：开启XL

2、2118C静态应变仪的电源，预热5分钟。2. 检查试样：1）试样安装正确并空载；2）识别试样表面应变片的数量、位置、方向和对应连接导线的颜色、编号；3）记录试样截面尺寸和应变片灵敏系数K。3. 连接导线：静态应变仪共有CH1CH16应变测量通道，最多可接 16个应变片桥路。本实验的应变测量采用 1/4桥接线，即各电阻应变片的导线分别连接到这些通道的A B接线端子上，B和B1端子短接，公用补偿片导线接在补偿通道的A、B端子上。4. 设定静态应变仪系数： 静态应变仪使用1/4桥路测试时，所用电阻应变片必须是同一出厂批次，具有相同的电阻和灵敏系数K。静态应变仪系数按应变片的灵敏系数设定。5. 确定加

3、载量：参照“实验概述”及试样尺寸、屈服强度R±，确定最大载荷 Fmax及分级加载量。6. 平衡清零：在试样松动未加载状态下进行，按【自动平衡】按钮，16个应变片测试通道即可桥路平衡，已连接应变片的通道窗口显示为0。如连续平衡3次仍不为0,则检查该通道接线故障。再按【清零】按钮，对载荷显示框清零。7. 试样预加载：转动手轮对试样拉伸加载，一直加到本实验的最大载荷Fmax，再卸到初载荷F0。重复两次，保持初载荷状态，等待实验。8. 测试：从初载荷状态开始，分级等量加载，知道拉伸至最大载荷 Fmax，记录每级加载的力值和对应各电阻应变值。实验重复做两遍。9. 结束测试：测试完成后，转动手轮

4、将试样的载荷卸到0。关闭应变仪电源开关。五、实验记录与结果1. 试样原始尺寸：试样宽度a/mm试样厚度b/mm灵敏度系数K304.82.072.加载量的确定:为了确保试样的形变在弹性范围内，加载量不宜太大，本次实验中选择8000N。3. 实验贴片情况图：纵1、横14. 实验数据与结论：实验数据见附件。由实验原始数据计算得知：?= 69.95833 X 10-6 , ?= -19.5 X10-6 , ?= 2000?, ? = 144?2则有：?= E? 198GPa?i 莎=O'27875. 胡克定律的验证： CT 曲线见附件。去除b的初载荷影响后，绘制得到的曲线是一条过原点的斜支线，

5、添加线性趋 势线可得趋势线方程 y=0.1958x ,应力与应变的比值是一个定值E'=195.8GPa,满足胡克定律。（且与实验测定E=198GPa相吻合）六、思考题1. 弹性模量的力学意义？当已知F&测量曲线时，如何用其他方法表示？弹性模量指：材料在弹性变形阶段内，正应力和对应的正应变的比值。 已知F&测量曲线时，曲线的斜率即为ES）。2. 若加载时控制不好，AF不相等，如何计算 E、口？绘制F£曲线，曲线斜率除以 Sd即为E值。绘制眇一次曲线，曲线斜率即为必3. 实验中为什么需要加初载荷？确保试样内的应力分部均匀。4. 实验中要求初载荷时为应变零点，该做法会影响E、口数据的准确性么？如何得到真实的应力应变曲线？不会影响E、口数据的准确性。将初载荷设为应变零点，只会改变曲线的纵轴截距，并不影响曲线的斜率。 实验中E的值是斜率除以So、口为斜