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1、材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A A实验二实验二弹性常数弹性常数E E、泊松比、泊松比 的测定的测定1材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A A 实验目的实验目的 测量弹簧钢材料的弹性模量E和泊松比. 学习电测法原理和静态应变仪的基本操作 测量材料在比例极限内的应力应变关系； 实验设备与仪器 微机控制电子万能试验机 游标卡尺 静态应变仪2材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A APage3敏感栅: 具有高电阻率的细金属丝/箔如:康铜,镍铬等基底和覆盖层: 胶膜(有机合成物)固定和保护敏感栅粘结剂: 将敏感栅固定在基底-覆盖层间一
2、、应变片的结构形式 电测法原理电测法原理R R=L LK=K3材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A APage4二、应变片实物单轴应变片多轴应变片（应变花）4材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A APage5n 应变片 (敏感元件) 将应变信号转换成电阻信号n 应变仪 将电阻信号转换成电压信号，并放大,调整, A/D转换,显示惠斯通电桥应变仪的读数 四桥臂有相等电阻值和灵敏度系数 :电桥的加减特性三、测量电路的工作原理-惠斯通电桥5材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A APage6n 应变仪的接桥方式 桥(单臂桥、温补半桥)桥路
3、中R1 为应变片, R2 为温度补偿片(阻值,型号完全一样, 并贴在相同测试材料上的应变片. 用以抵消温度影响),其余为固定电阻温度补偿片工作应变片三、测量电路的工作原理-惠斯通电桥6材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A APage7n 应变仪的接桥方式 桥(半桥)桥路中R1, R2 均为应变片, 其余为固定电阻工作应变片工作应变片l 全桥桥路中R1 R4 均为应变片合理利用电桥的加减特性： 1）消除温度影响 2）提高测量的读数灵敏度三、测量电路的工作原理-惠斯通电桥7材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A A1、选择最大实验载荷Pmax （0.5Ps
4、Pmax (0.70.8Ps）2、选择初载荷P0 （P00.1Pmax）3、从初载荷P0一级加到Pmax4、每次实验重复至少45遍重复加载法示意图 重复加载法不能验证力与变形之间的线性关系PP00PmaxP重复加载法 加载方法加载方法重复加载法与增量法8材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A A 加载方法加载方法重复加载法与增量法1、选择最大实验载荷Pmax （Pmax 0.70.8Ps） 2、选择初载荷P0（P00.1Pmax）3、载荷从P0 至 Pmax分成四到五级，每级增量P 4、每次实验重复23遍 PP0P10PnP增量法示意图 增量法可以验证力与变形之间的线性关系
5、 增量法可以判断实验过程是否正常增量法 本次实验采用增量法9材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A A过载保护器拉伸试样上拉杆下拉杆 实验试件介绍最小名义尺寸：16 6 mm2 材料屈服极限：s=780MPa对于没有局部应力集中的 矩形板，实验时应根据屈服 极限确定实验最大载荷 Pmax=(0.70.8)PS 考虑应力集中，本实验将初 载荷定为1KN，最大载荷定为 9KN，分4级加载。速度设为0.5至1mm/min。10材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A A 实验试件介绍螺栓强度表示法 （以本实验所用8.8级M6螺栓为例）： 抗拉强度：8 8 100
6、= 800MPa 屈服强度：0.80.8 800= 640MPa 螺纹牙形：MM 表示公制螺纹（三角牙形） 螺纹大径：6 6 mm本实验中所用螺栓小径为4.9mm，算出 屈服拉力12KN、可承受最大拉力15KN。8.8级高强度螺栓过载保护器拉伸试样上拉杆下拉杆11材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A A 贴片位置介绍弹性常数泊松比524316PP12材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A A 应变仪接线13材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A A 实验步骤2、草拟实验所需各类数据表格3、测量试件尺寸4、试验机准备、试件安装和仪器调整5、确定组桥方式、接线和设置应变仪参数6、检查及试车7、进行试验8、整理各种仪器设备，结束试验1、拟定加载方案14材材 料料 力力 学学 实实 验验B U A AB U A A 实验结果处理1、在坐标纸上建立坐标系，描出实验点，并拟合成直线，得到应力应变关系方程2、计算弹性模量E3、计算泊松比 如果实验重复多遍，则选择一组最好的数据进行计算15
