材料弹性常数E、μ的测定——电测法测定弹性模量E和泊松比μ

1 实验名称：材料弹性常数E、μ的测定 班级： 姓名： 学号： 同组者： 一、实验目的 1. 测量金属材料的弹性模量 E 和泊松比μ； 2. 验证单向受力胡克定律； 3. 学习电测法的基本原理和电阻应变仪的基本操作。 二、实验仪器和设备 1 . 微机控制电子万能试验机； 2 . 电阻应变仪； 3 . 游标卡尺。 三、试件 中碳钢矩形截面试件，名义尺寸为 bt = (166)mm2； 材料的屈服极限MPas3 6 0。 四、实验原理和方法 1、实验原理： 材料在比例极限内服从虎克定律，在单向受力状态下，应力与应变成正比： E （1） 上式中的比例系数E 称为材料的弹性模量。 由以上关系，可以得到： PEA （2） 材料在比例极限内，横向应变与纵向应变 之比的绝对值为一常数：  （3） 上式中的常数称为材料的横向变形系数或泊松比。 本实验采用增量法，即逐级加载，分别测量在各相同载荷增量P 作用下，产生的应变增量i。于是式（2）和式（3）分别写为： 2 iiAPE0 （4） iii （5） 根据每级载荷得到的Ei 和i，求平均值： nEEnii1 （6） nnii1 （7） 以上即为实验所得材料的弹性模量和泊松比。上式中n 为加载级数。 2、实验方法 （1）、电测法 电测法基本原理： 电测法是以电阻应变片为传感器，通过测量应变片电阻的改变量来确定构件应变，并进一步利用胡克定律或广义胡克定律确定相应的应力的实验方法。 试验时，将应变片粘贴在构件表面需测应变的部位，并使应变片的纵向沿需测应变的方向。当构件该处沿应变片纵向发生正应变时，应变片也产生同样的变形。这时，敏感栅的电阻由初始值R变为R+ΔR。在一定范围内，敏感栅的电阻变化率ΔR/R 与正应变ε 成正比，即： RkR 上式中，比例常数k 为应变片的灵敏系数。故只要测出敏感栅的电阻变化率，即可确定相应的应变。 电阻应变仪测点桥的原理： 电桥 B、D 端的输出电压为： 14231234()()BDR RR RUURRRR 当每一电阻分别改变1234,,,RRRR时，B、D 端的输出电压变为： 1144223311223344()()()()()()RRRRRRRRUURRRRRRRR         略去高阶小量，上式可写为： 3121242121234()()BDRR RRRRUU RRRRRR 在测试时，一般四个电阻的初始值相等，则上式变为： 3 312...