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技術(shù)文章

鋼材彈性模量E和泊松系數(shù)μ測定

閱讀：563發(fā)布時間：2022-2-27

鋼材彈性模量E和泊松系數(shù)μ測定

7.1 實驗?zāi)康?/span>

[1]測定鋼材彈性模量E和泊松系數(shù)μ。

[2]了解E、μ的測定方法。

[3]掌握電阻應(yīng)變儀的原理及使用方法。

7.2 實驗內(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

，若能測出拉（壓）應(yīng)力

和應(yīng)變，則即可由上式算出E值。

試樣伸長必然會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來表示，即

(7-1)

本實驗通過電測試驗方法，測量縱向應(yīng)變ε和橫向應(yīng)變ε′。實驗時將電阻應(yīng)變片按縱、

橫方向粘貼在被測試樣上，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。溫度補償片R2、R4、R2’、R4’貼在另一

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

一溫度場合。工作片和補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，工作片和補償片采用全橋?qū)Ρ劢泳€法，如圖7-2所示。測

量過程中，實際應(yīng)變值為儀器輸出的讀數(shù)應(yīng)變 的一半，即

(7-2)

在分別測量軸向應(yīng)變和橫向應(yīng)變實驗時，均采用等量逐級加載法，分別測量在相同載荷

增量ΔP作用下，軸向應(yīng)變增量Δε和橫向應(yīng)變增量Δε′。因材料處于線彈性階段，在ΔP

作用下各級應(yīng)變增量應(yīng)相同。

7.3 試驗設(shè)備、工具

[1]多功能實驗裝置。

[2]游標(biāo)卡尺。

[3]YJ－25靜態(tài)電阻應(yīng)變儀。

7.4 實驗方法、步驟

[1]測量試樣尺寸 ,在試件工作段的上、中、下三個部位測量，取它們的平均值計算試樣

的橫截面積A0。

[2]將縱向應(yīng)變片R1、R3與補償片R2、R4接成全橋。

[3]將橫向片R1’、R3’與補償片R2’、R4’接成全橋。

[4]對被測構(gòu)件予加載荷，調(diào)整應(yīng)變儀使電橋平衡。

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

[6]實驗數(shù)據(jù)測量后，將載荷卸掉，拆下導(dǎo)線，整理工作臺面。

7.5 實驗數(shù)據(jù)處理

[1]彈性模量E的計算：

(7-3)

(7-4)

[2]泊松系數(shù)的計算：

(7-5)


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