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 bt = (166)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 iiAPE0 (4) iii (5) 根据每级载荷得到的Ei 和i,求平均值: nEEnii1 (6) nnii1 (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...