實驗1測定材料的彈性常數

2022-07-03 17:42:04 字數 1239 閱讀 2122

實驗一材料、的測試實驗

在解決工程構件的強度問題時,需要用到構件所用材料的彈性常數——彈性模量e和泊松比,因此,測定材料的彈性常數是工程中經常遇到的問題。

一、實驗目的

1.熟悉電測法的基本原理和靜態電阻應變儀的使用方法。

2.掌握應變片在測量電橋中的各種接線方法。

3.用電測法測量材料的彈性模量e和泊松比。

二、實驗儀器

型材料力學多功能實驗台

型靜態電阻應變儀

3.板試件實驗裝置一套

4.游標卡尺

三、實驗原理

材料**彈性範圍內服從胡克定律,應力和應變成正比關係。軸向拉伸時,其形式為,為彈性模量,即。

試件軸向拉伸時,縱向伸長,橫向縮短。在彈性範圍內,橫向應變與軸向應變二者之比為一常數,其絕對值稱為橫向變形係數或稱泊松比,用表示,即。

試件採用矩形截面試件,為了消除偏心彎曲引起的測量誤差,布片方式如圖1-1所示。在試件**截面上,沿前後兩面的軸線方向分別對稱地布有一對軸向應變片、,以測量軸向應變(),一對橫向應變片、,以測量橫向應變()。

組橋方式:半橋單臂接法,如圖1-2所示。

由於實驗裝置和安裝初始狀態的不穩定性,拉伸曲線的初始階段往往是非線性的。為了盡可能減少測量誤差,實驗宜從初載()開始,與對應的應變儀讀數可預調到零,也可設定乙個初讀數。

採用增量法,分級載入,分別測量在各相同載荷增量作用下,產生的應變增量,並求的平均值。設試件初始橫截面面積為,則

圖1-1 布片方式

圖1-2 組橋方式

四、實驗步驟

1.測量試件初始橫截面面積:載入前,在試件標距內,測量三處橫截面面積,取其平均值作為試件的初始橫截面面積,見表1。

2.根據實驗目的,擬定載入方案,見表2。

3.按照組橋方式,將應變片和力感測器接入橋路,並連線好應變儀的電源線。

4.設定力感測器的靈敏係數,並平衡各通道。

5.按照載入方案進行載入測試,記錄實驗資料。載入時應緩慢均勻地進行。

記錄資料的同時,注意檢查應變是否符合線性變化規律,以判斷實驗是否正常。實驗至少重複兩次,如果資料穩定,即可結束。

6.現場計算出材料的彈性模量和泊松比,經教師審核認可後,結束實驗,使實驗裝置和儀器復原(解除安裝、拆線整理所用裝置、關閉電源、將應變儀蓋好)。

五、原始實驗資料

表1表2

六、實驗結果

七、思考題

1.實驗時為什麼要加初載?應變儀初讀數的任意設定對本測量結果有無影響?

2.採用什麼措施可消除偏心彎曲的影響?

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