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1、实验一 材料弹性常数E、测定一、实验目的1.测定材料的弹性模量E和泊松比。2.验证胡克定律。3.学习电测法原理和多点测量技术。二、原理和方法应变测量采用多点1/4桥公共补偿法。为减少误差，也为了验证胡克定律，采用等量增载法，加载五次。即Fi F0 iF （i 1，2，5），末级载荷F5不应使应力超出材料的比例极限。初载荷F0时将各电桥调平衡，每次加载后记录各点应变值。计算两纵向应变平均值和两横向应变平均值，按最小二乘法计算E和。 （1-1）， = （1-2）图1-1三、试验步骤1.打开应变仪电源，预热。2.试验台换上拉伸夹具，将力传感器上下位置调整合适，安装试样。3.接线将力传感器的红、蓝、白
2、、绿四线依次接在测力专用通道（0通道）的A、B、C和D端。按多点1/4桥公共补偿法对各测量片接线，即将试样上的应变片分别接在所选通道的A、B端。所选通道B、B间的连接片均应连上。将补偿片接在补偿1（或2）的接线端子上。4.设置参数根据接线的方式设置应变仪的参数，包括力传感器的校正系数，各通道的组桥方式、应变片的灵敏系数和阻值等。载荷限值设置为1600N。5.平衡各通道电桥使试样处于完全不受载状态。按、BAL键，再依次按各通道（包括0通道）对应的数字键。仪器依次显示各通道的初始不平衡量，并将该值存贮在仪器内。6.测量按MEAS键，再缓慢加载，力显示屏数字从0开始不断增加。每增加300N，就暂停加
3、载，依次按各（应变通道对应的）数字键，右屏上就依次显示各点应变值，记录之。共加载五级，然后卸载。重复5，6两步骤，共测量三次。数据以表格形式记录。四、实验结果及分析 将三组数据分别按表1-1作初步处理，从而找出线性关系最好的一组。再用这组数据按公式（1-1）和（1-2）计算E、，计算步骤列表示出（参考表1-2）表1-1iiF（N）纵向应变()横向应变()平均平均00000/000/1300260039004120051500注：=，=表1-2b=24mmt=1.9mmF=300Nii2 () () () ()12345/实验十三 偏轴拉伸试验玻璃钢切变模量测定一、实验目的1.测定玻璃钢切变模量
4、。2.学习测定剪应变的方法。二、实验原理和方法图13-1所谓偏轴拉伸试验，就是拉伸试验时试样纤维与试验轴线不一致，偏离了一个角度。据剪切胡克定律有 （a）式中：为切变模量。（由于玻璃钢是各向异性材料，所以G应加注脚LT）； 为纤维方向切应力； 为纤维方向切应变。由材料力学知单向拉伸时 （b）由应变分析理论知 （c）而，由（c）式得 （d）可用电测法测得，再由（a）和（b）式可计算得。为了测定，可如图13-2组桥。试验时仪器读数为 （e）图13-2即仪器读数为切应变的两倍。为减少误差，采用等量增载法加载。即Fi F0 iF （i 1，2，5），末级载荷不应使应力超出材料的比例极限。在F0时将应变
5、仪调零，每级加载后记录仪器读数。用最小二乘法计算出切变模量。 （f）三、实验步骤1.试验台换上拉伸夹具，安装试样。2.力传感器接线，设置参数将力传感器的红、蓝、白、绿四线依次接在0通道的A、B、C和D端。设置力传感器的校正系数， 载荷限值设置为1600N。3.按图13-2将有关应变片接入所选通道组桥，并对所选通道设置参数。未加载时平衡测力通道和所选测应变通道电桥，然后转入测量状态。每增加载荷300N，记录应变读数，共加载五级，然后卸载。再重复测量，共测三次。数据列表记录。四、实验结果及分析 将三组数据按表13-1初步处理，从而找出线性关系最好的一组。再按公式（f）计算，计算步骤列表示出（参考表
6、13-2）。表13-1iiF(N)第一次第二次第三次()()()()()()00/1300260039004120051500注：=表13-2b= mmt= mmF=300Nii2()()12345/实验三 叠梁三点弯曲正应力实验一、实验目的1.测定叠梁三点弯曲时指定截面上应变、应力分布规律，为建立理论计算模型提供实验依据；将实测值与理论计算结果进行比较。2.通过实验和理论分析深化对弯曲变形理论的理解，培养思维能力。3.学习多点测量技术。二、叠梁的结构、尺寸和三点弯曲加载方式叠梁的结构、尺寸和三点弯曲加载方式如图所示。它是两个正方形截面梁叠在一起，上、下梁分别为LY12铝合金和45#钢两种材料
7、。1#、8#两片分处于上梁顶面和下梁底面。2#、3#、4#和5#、6#、7#号应变片分别在上、下梁高度四等分位置。 a=155mm b=18mm L=400mm三、实验步骤1.打开应变仪电源、预热。2.调整实验台、安装梁。将左右支架安装到位，使左右支架跨矩为400mm且关于力传感器对称。在力传感器上安装加载器。安装梁，梁应大致在加载器两拉杆间的正中位置。加载器上压辊的位置由三点弯曲定位板确定。3.接线将力传感器的红、蓝、白、绿四线依次接在测力专用通道（0通道）的A、B、C和D端。按多点1/4桥公共补偿法对各测量片接线，即将试样上的应变片分别接在所选通道的A、B端。所选通道B、B间的连接片均应连
8、上。将贴在铝块和钢块上的两个补偿片分别接在补偿通道的补偿1和补偿2接线端子上。4.设置参数根据接线的方式设置应变仪的参数，包括力传感器的校正系数，各通道的组桥方式、应变片的灵敏系数和阻值等。载荷限值设置为800N。5.试测3（或6）号点应变先测量3号或6号测点的应变以确定叠梁的安装是否符合实验要求。使梁处于完全不受载状态并平衡0通道和3号（或6号）测点对应通道电桥，加载到700N左右时就停止加载，此时3号（6号）测点通道的应变绝对值应该1，若该值不符合要求，应分别调整加载器两拉杆上端的螺母，同时观察应变值的变化情况，使应变值接近于0。然后卸载至0，应变值应回到0，若不是0，应再重复调整，直至符
9、合要求。6.平衡各通道电桥使试样处于完全不受载状态。按、BAL键，再依次按各通道（包括0通道）对应的数字键。仪器依次显示各通道的初始不平衡量，并将该值存贮在仪器内。7.测量按MEAS键，MEAS指示灯亮。再缓慢加载，力显示屏数字从0开始不断增加。增加到700N就停止加载，依次按各（应变通道对应的）数字键，右屏上就依次显示各点应变值，记录之。然后卸载，重复6，7两步骤，共测量三次。数据以表格形式记录。四、实验结果及分析 根据测得的各点应变，计算相应的应力实验值。再计算各点应力理论值。然后计算它们之间的相对误差。数据参考表3-1处理。表3-1a=155mmb=18mmF=700NEst= GPaE
10、AL= GPa测点号12345678实验值应变（）第一次第二次第三此平均应力= (Mpa)应力理论值(Mpa)相对误差=100%实验五 等强度梁弯曲正应力实验一、实验目的1.测定等强度梁弯曲时截面上应变、应力分布规律，为建立理论计算模型提供实验依据；将实测值与理论计算结果进行比较。2.通过实验和理论分析深化对弯曲变形理论的理解，培养思维能力。3.学习多点测量技术。二、等强度梁的结构、尺寸和加载方式h=14mm b=54mm L=300mm三、实验步骤1.打开应变仪电源、预热2.调整实验台、安装梁和定位块将固定端支座调整至L=300mm位置，（有销定位）。把等强度梁固定在支座上，梁的加载端大致在
11、加载器两拉杆正中位置。3.接线 将力传感器的红、蓝、白、绿四线依次接在测力专用通道（0通道）的A、B、C和D端。按多点1/4桥公共补偿法对各测量片接线，即将试样上的应变片分别接在所选通道的A、B端。所选通道B、B间的连接片均应连上。将补偿片接在补偿1（或2）的接线端子上。4.设置参数根据接线的方式设置应变仪的参数，包括力传感器的校正系数，各通道的组桥方式、应变片的灵敏系数和阻值等。载荷限值设置为600N。5.平衡各通道电桥 使试样处于完全不受载状态。按、BAL键，再依次按各通道（包括0通道）对应的数字键。仪器依次显示各通道的初始不平衡量，并将该值存贮在仪器内。6.测量 按MEAS键，MEAS指
12、示灯亮。再缓慢加载，力显示屏数字从0开始不断增加。增加到500N就停止加载，依次按各（应变通道对应的）数字键，右屏上就依次显示各点应变值，记录之。重复5、6步骤，共测量三次。数据以表格形式记录。四、实验结果及分析根据测得的各点应变，计算相应的应力实验值。再计算各点应力理论值。然后计算它们之间的相对误差。数据参考表5-1处理。表5-1h=14mmb=54mmL=300mmEst= GPaF=500N测点号12345678实验值应变（）第一次第二次第三此平均应力(Mpa)应力理论值(Mpa)相对误差=100%实验六 测三点弯曲梁的挠度和转角一、实验目的测量简支梁的最大挠度和铰支处的转角，以验证挠度和转角公式。二、方梁的结构、尺寸和加载方式图6-1图6-2三、实验原理跨距L400mm的梁在正中A点加载，在梁的铰支处B点安装测转角夹具（用一百分表测点A挠度，用另一百分表测夹具上距
