材料弹性模量及泊松比测试实验教案.doc

实验教案

材料弹性模量和泊松比试验

教学内容：

1、选片

2.清洁测点表面

3、贴片

4、干燥处理

5、接线

6、防潮处理

三、测定材料弹性模量和泊松比

包括实验（设计）仪器设备和材料清单的实验原理、实验步骤和结果测试教学要求：

重点：

当电阻线轴向拉伸或压缩时，上部类型L、A、p均将发生变化。若此时对上式两端同取对数，即有：

对其进行数学求导，有：

因为金属电阻线受轴向拉伸(或压缩)作用时，式中：

因此，以上风格可以写成：

并令

式中：u--电阻丝材料的泊松比

K。—单丝灵敏度系数。

对大多数电阻丝而言，K0为常量，考虑到不再是单根丝，对于丝状应变片或箔状应变片改为灵敏系数K代替代。

可以看出，应变片的电阻变化率与应变值呈线性关系。当应变片牢固粘贴在试件上并与试件同步变形时，试件的应变可以通过类型（中的电量-非电量转换关系调整。

2.应用惠斯登路桥

图1 惠斯登电桥

(1)1/4桥 温度补偿片(R2)

(2)半桥

(3)全桥

二、应变片粘贴步骤

1、选片

2.清洁测点表面

3、贴片

4、干燥处理

5、接线

6、防潮处理

三、测定材料弹性模量和泊松比

1、实验目的

用电阻应变片测量材料的弹性模量E和泊松比μ；

验证虎克定律；

掌握电测方法的组桥原理和应用。

实验内容

钢应变电测法测定钢的弹性模量E和泊松比。

仪器设备计)仪器设备及材料清单

1。YE15002 多功能材料力学电测试验台。

一台。

一个试件(已粘贴应变片)。

游标卡尺。

实验原理

由支撑框架组成的实验装置见图1-1

如果已知载荷，材料在弹性阶段服从虎克定律P以及试件的横截面积A，只需测试试件表面的轴向应变εp如果同时测量试件表面的横向应变εp ，则 。

支承框架E、u如图1所示，测试件是由铝合金（或钢）加工而成的板试件。在试件中间的两个表面，沿试件的轴向和横向粘贴四个应变片，分别为R1、R2、R1′、R2′，采用桥接线法。轴向应变测量桥和横向应变测量桥可分别测量εp 和εp′，弹性模量也可以计算E和泊松比u。

图1- 试件、应变片布置图和桥梁布置图

、测试实验步骤和结果

(1)实验步骤

测力仪截面尺寸接通测力仪电源，开关测力仪。

将应变片接线法按图连接到应变器通道(应变器操作请参考应变器操作说明书)。

检查应变器的灵敏度系数是否与应变片一致，并重新设置。

a.本实验取初始载荷P0=0.kN(N)，Pmax=.2kN(00N)，ΔP=0.kN(0N或200N)，分次加载；

b.加初始载荷0.kN(00N)，通道置零；

c.逐级加载，记录各级载荷下的读数应变。实验数据记录可参考以下记录表。

试验结束后，实验机卸载，切断应变仪电源。取下试件。

2)处理实验结果

根据记录表中记录的数据，减少每个级别，获得每个级别增加的差值（从这些差值中可以看出力与应变之间的线性关系），然后计算这些差值的算术平均值ΔP均、ΔεP均 、ΔεP均′，弹性模量可以在下面计算E和泊松比u。

、考核形式

教师对每个实验学生进行考核，并要求学生认真完成实验报告，考核结果分为：优秀、优秀、中等、及格、不及格五等。

(2)成绩评定标准

A、认真正确地完成实验，实验报告书写得很漂亮，组织得当，程序完善，这是合乎逻辑的。出勤率在90%以上，能熟练掌握各种测量仪器的应用者，考核结果优异；

B、认真正确地完成实验，实验报告书写整齐，组织清晰，程序完善。出勤率在80%以上，能熟练掌握各种测量仪器的应用者，考核结果良好；

C、认真完成实验，写好实验报告，组织清晰，符合程序规定。出勤率在70%以上，能够更好地掌握各种测量仪器的应用者，考核结果为中等；

D、认真完成实验，实验报告书写的字迹潦草，但组织清晰。出勤率在60%以上，将使用各种测量仪器，考核结果将通过；

E、不认真做实验或抄袭他人实验报告，出勤率不足60%，不能正确使用各种测量仪器的，考核结果不合格。

7.实验报告要求

试验报告应包括：试验名称、试验目的、仪器设备名称、规格、量程、试验记录及结果等。

、思考题

1.测量试件尺寸和形状的弹性模量E和泊松比u有影响吗？为什么？

2．试件上应变片粘贴时与试件轴线出现平移或角度差，对试验结果有无影响？

读数应变轴向应变(με)横向应变(με)载荷PΔPεPd1εPd2(εPd1 εPd2)/2ΔεPdεPd1′εPd2′(εPd1′ εPd′2)/2ΔεPd′初载12