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1、资料弹性常数E、的测定电测法测定弹性模量E及泊松比实验名称：资料弹性常数E、的测定班级：姓名：学号：同组者：一、实验目的丈量金属资料的弹性模量E和泊松比；考据单向受力胡克定律；学习电测法的基根源理和电阻应变仪的基本操作。二、实验仪器和设备1.微机控制电子全能试验机；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；资料的佩服极限s360MPa。四、实验原理和方法1、实验原理：资料在比率极限内依照虎克定律，在单向受力状态下，应力与应变为正比：E（1）上式中的比率系数E称为资料的弹性模量。由以上关系，可以获得：P（2）EA资料在比率极限内，横向应变与纵向应
2、变之比的绝对值为一常数：（3）上式中的常数称为资料的横向变形系数或泊松比。本实验采纳增量法，即逐级加载，分别丈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：P（4）EiA0ii（5）ii依照每级载荷获得的Ei和i，求均匀值：nEiEi1（6）nnii1（7）n以上即为实验所得资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）、电测法电测法基根源理：电测法是以电阻应变片为传感器，经过丈量应变片电阻的改变量来确立构件应变，并进一步利用胡克定律或广义胡克定律确立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
3、方向。当构件该处沿应变片纵向发生正应变时，应变片也产生相同的变形。这时，敏感栅的电阻由初始值R变为R+R。在必然范围内，敏感栅的电阻变化率R/R与正应变成正比，即：RRk上式中，比率常数k为应变片的矫捷系数。故只要测出敏感栅的电阻变化率，即可确立相应的应变。电阻应变仪测点桥的原理：电桥B、D端的输出电压为：UBDR1R4R2R3UR2)(R3R4)(R1当每一电阻分别改变R1,R2,R3,R4时，B、D端的输出电压变为：U(R1R1)(R4R4)(R2R2)(R3R3)U(R1R1R2R2)(R3R3R4R4)略去高阶小量，上式可写为：UBDUR1R22(R1R2R3R4)(R1R2)R1R2
4、R3R4在测试时，一般四个电阻的初始值相等，则上式变为：UBDU(R1R2R3R4)4R1R2R3R4获得：kUUBD(1234)4电阻应变仪的基本丈量电路若是将应变仪的读数按应变标定，则应变仪的读数为：4UBD(1234)kU（2）、加载方法增量法与重复加载法增量法可以考据力与变形之间的线性关系，若各级载荷增量P相同，相应的应变增量也应大体相等，这就考据了虎克定律，如右图所示。P五、实验步骤Pn1.设计实验所需各样数据表格；P2.丈量试件尺寸；分别在试件标距两端及中间处丈量厚度和宽度，将三处测得横截面面积P1的算术均匀值作为试样原始横截面积。P03.制定加载方案；04.试验机准备、试件安装和
5、仪器调整；5.确立组桥方式、接线和设置应变仪参数；增量法表示图检查及试车：检查以上步骤完成状况，今后预加载荷至加载方案的最大值，再卸载至初载荷以下，以检查试验机及应变仪可否处于正常状态。进行试验：加初载荷，记下此时应变仪的读数或将读数清零。今后逐级加载，记录每级载荷下各应变片的应变值。同时注意应变变化可否切合线性规律。重复该过程最少两到三遍，若是数据坚固，重复性好即可。数据经检验合格后，卸载、关闭电源、拆线并整理所用设备。六、试验结果办理实验数据记录I通道号12345678910F/KN10000000000311574-32-2298951501361722325219163-59-4720
6、21882972643414637314255-86-743052784433885046899408351-113-10241136858851166791610000000000311277-31-2296981541401712335217167-56-462031903022653404637311258-86-753062774453865016879407353-113-10241236759050866491510000000000310880-31-24102911501261692275206170-59-512051822982513344537304265-84-7730
7、82784503794996839397359-112-106410368597503661910取三次结果均匀值应通变道12345678910F/kN1000000000037713475214-58-482992607744673940441166431、2均匀3、4均匀5、6均匀FKN10003-275-5319572929-108A0=S=hb=166=96mm2载荷纵向应变6横向应变i106i10泊松比i（|i/i|）1KN001-3KN-273-5KN96-265-7KN-7-9KN-=横向泊松比应变10080604020纵向应变0050100150200250300350400弹
8、性模量E78910EiP（GPa）载荷106106106106106106A0i1KN0000001-3KN-271343-5KN96-261262295-7KN1471637-9KN123均匀值-27166在座标纸上，在坐标系下描出实验点，今后拟合成直线，以考据胡克定律；应力（Pa）应变00107107107107应应变应力求变400350300250200150100500应力/107Pa0246810它考据了胡克定律。应力集中系数均匀应力增量=107Pa应力集中系数1234地址78910集中应力增量（Pa）107107107107七、思虑题（同构成员议论后答案）1.利用本实验装置，采纳电测法测弹性模量E，试分析哪些要素会对实验结果造成影响。试提出最正确组桥方案，并画出桥路图。答：影响要素有1、接线接头触接触电阻对结果的影响。2、在清零以及读数过程中，数字变动造成的结果不精确3、仪器仪表自己的偏差带入计算结果。在绘制图时，如何确立坐标原点？答：取载荷为0N，应变为0处为坐标原点。本实验加载方案若是不采纳增量法，应如何制定加载方案？答：可采纳重复加载法。从初载荷开始，一级加至最大载荷，并重复该过程三到四遍。最大应力应小于试件资料比率极限，且每次实验重复最少34遍。
