电测法测定材料的弹性模量和泊松比.doc

实验三电测法测定材料的弹性模量和泊松比弹性模量和泊松比是各种材料的基本力学参数，测试工作十分重要，测试方法也很多，如杠杆引伸仪法、电测法、自动检测法，本次实验用的是电测法。实验目的在比例极限内，验证胡克定律，用应变电测法测定材料的弹性模量和泊松比。实验仪器设备和试样材料力学多功能实验台静态电阻应变仪游标卡尺矩形长方体扁试件预习要求预习本节实验内容和材料力学书上的相关内容。阅读并熟悉电测法基本原理和电阻应变仪的使用操作。四、实验原理和方法材料在比例极限范围内，正应力和线应变呈线性关系，即：比例系数称为材料的弹性模量，可由式3－1计算，即：（3－1）设试件的初始横截面面积为，在轴向拉力作用下，横截面上的正应力为：把上式代入式（3－1）中可得：（3－2）只要测得试件所受的荷载和与之对应的应变，就可由式（3－2）算出弹性模量。受拉试件轴向伸长，必然引起横向收缩。设轴向应变为，横向应变为。试验表明，在弹性范围内，两者之比为一常数。该常数称为横向变形系数或泊松比，用表示，即：轴向应变和横向应变的测试方法如下图所示。在板试件中央前后的两面沿着试件轴线方向粘贴应变片和，沿着试件横向粘贴应变片和。为了消除试件初曲率和加载可能存在偏心引起的弯曲影响，采用全桥接线法。分别是测量轴向应变和横向应变的测量电桥。根据应变电测法原理基础，试件的轴向应变和横向应变是每台应变仪应变值读数的一半，即：实验时，为了验证胡克定律，采用等量逐级加载法，分别测量在相同荷载增量作用下的轴向应变增量和横向应变增量。若各级应变增量相同，就验证胡克定律。五、实验步骤测量试件。在试件的工作段上测量横截面尺寸，并计算试件的初始横截面面积拟定实验方案。确定试件允许达到的最大应变值（取材料屈服点的70%～80%）及所需的最大载荷值。根据初荷载和最大荷载值以及其间至少应有5级加载的原则，确定每级荷载的大小。准备工作。把试件安装在试验台上的夹头内，调整试验台，按图的接线接到两台应变仪上。试运行。扭动手轮，加载至接近最大荷载值，然后卸载至初荷载以下。观察试验台和应变仪是否处于正常工作状态。正式实验。加载至初荷载，记下荷载值以及两个应变仪读数、。以后每增加一级荷载就记录一次荷载值及相应的应变仪读数、，直至最终荷载值。以上实验重复3遍。六、实验结果处理绘制弹性阶段的曲线。采用平均法和最小二乘法的数值分析方法，确定和的数值。①平均法②最小二乘法按规定格式写出实验报告。报告中应有各类表格、曲线和原始数据。