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鋼材彈性模量E和泊松系數(shù)μ測(cè)定

閱讀：633發(fā)布時(shí)間：2022-2-27

鋼材彈性模量E和泊松系數(shù)μ測(cè)定

7.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

[1]測(cè)定鋼材彈性模量E和泊松系數(shù)μ。

[2]了解E、μ的測(cè)定方法。

[3]掌握電阻應(yīng)變儀的原理及使用方法。

7.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理

材料在比例極限范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變呈線性關(guān)系，由拉、壓虎克定律得知，

比例系數(shù)E稱為材料的彈性模量。由

有

，若能測(cè)出拉（壓）應(yīng)力

和應(yīng)變，則即可由上式算出E值。

試樣伸長(zhǎng)必然會(huì)引起橫向截面尺寸縮短。設(shè)縱向線應(yīng)變?yōu)?span lang="EN-US">ε，橫向線應(yīng)變?yōu)?span lang="EN-US">ε′，則在

線彈性范圍內(nèi)，橫向線應(yīng)變與縱向線應(yīng)變之比為泊松系數(shù) ，用μ來(lái)表示，即

(7-1)

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)電測(cè)試驗(yàn)方法，測(cè)量縱向應(yīng)變ε和橫向應(yīng)變ε′。實(shí)驗(yàn)時(shí)將電阻應(yīng)變片按縱、

橫方向粘貼在被測(cè)試樣上，如圖7-1所示。

工作應(yīng)變片R1、R3、R1’、R3’貼在試樣上。R1、R3在板試樣兩面部位沿試樣軸

線方向粘貼，R1’、R3’沿著試樣橫向粘貼。溫度補(bǔ)償片R2、R4、R2’、R4’貼在另一

塊金屬板上。補(bǔ)償片不參與變形，被測(cè)金屬材料與貼補(bǔ)償片金屬材料材質(zhì)相同，并處于同

一溫度場(chǎng)合。工作片和補(bǔ)償片電阻值要求一致。為了消除試樣初曲率和加載可能存在的偏

心引起的彎曲影響，并提高輸出，工作片和補(bǔ)償片采用全橋?qū)Ρ劢泳€法，如圖7-2所示。測(cè)

量過(guò)程中，實(shí)際應(yīng)變值為儀器輸出的讀數(shù)應(yīng)變的一半，即

(7-2)

在分別測(cè)量軸向應(yīng)變和橫向應(yīng)變實(shí)驗(yàn)時(shí)，均采用等量逐級(jí)加載法，分別測(cè)量在相同載荷

增量ΔP作用下，軸向應(yīng)變?cè)隽?span lang="EN-US">Δε和橫向應(yīng)變?cè)隽?span lang="EN-US">Δε′。因材料處于線彈性階段，在ΔP

作用下各級(jí)應(yīng)變?cè)隽繎?yīng)相同。

7.3 試驗(yàn)設(shè)備、工具

[1]多功能實(shí)驗(yàn)裝置。

[2]游標(biāo)卡尺。

[3]YJ－25靜態(tài)電阻應(yīng)變儀。

7.4 實(shí)驗(yàn)方法、步驟

[1]測(cè)量試樣尺寸 ,在試件工作段的上、中、下三個(gè)部位測(cè)量，取它們的平均值計(jì)算試樣

的橫截面積A0。

[2]將縱向應(yīng)變片R1、R3與補(bǔ)償片R2、R4接成全橋。

[3]將橫向片R1’、R3’與補(bǔ)償片R2’、R4’接成全橋。

[4]對(duì)被測(cè)構(gòu)件予加載荷，調(diào)整應(yīng)變儀使電橋平衡。

[5]采用等量分級(jí)加載，記錄每次加載時(shí)的縱向、橫向應(yīng)變值。共加三次。

[6]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量后，將載荷卸掉，拆下導(dǎo)線，整理工作臺(tái)面。

7.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

[1]彈性模量E的計(jì)算：

(7-3)

(7-4)

[2]泊松系數(shù)的計(jì)算：

(7-5)

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