动弹性模量试验方法
混凝土动弹性模量试验检测方案
混凝土动弹性模量试验检测方案试验目的:确定混凝土的动弹性模量,评价混凝土的动态变形性能。
试验原理:混凝土在受到载荷作用时,会发生应力和应变的变化,应力与应变的比值称为弹性模量。
动弹性模量是指混凝土在动态载荷下的弹性模量,可以通过让混凝土试件在受到动态载荷作用时进行振动,测量振动参数来计算得出。
试验仪器和设备:1.震动台:用来产生动态载荷的设备。
2.振动参数测试设备:用来测量振动参数的设备,包括加速度计、变形传感器等。
3.计算机和数据采集系统:用来记录和分析试验数据的设备。
试验步骤:1. 准备试件:制备符合要求的混凝土试件,尺寸一般为100mm×100mm×200mm,表面需要光滑平整。
2.安装试件:将试件固定在震动台上,确保试件与震动台的接触紧密。
3.测量试件质量:使用天平测量试件的质量,并记录下来。
4.调整载荷频率:根据试件的特性和要求,调整震动台的载荷频率。
5.进行振动试验:通过控制震动台的振动参数,对试件进行振动载荷作用。
6.测量振动参数:使用振动参数测试设备,测量试件受到振动载荷时的振动频率、振幅等参数,并记录下来。
7.停止振动:当试件达到一定振动时间后,停止振动,等待试件的振动衰减。
8.测量衰减时间:使用振动参数测试设备,测量试件振动衰减至稳定状态所需的时间。
9.数据处理:将试件质量、振动参数等数据输入计算机和数据采集系统中,进行数据处理和分析,计算混凝土的动弹性模量。
10.结果分析:根据试验得到的动弹性模量值,评价混凝土的动态变形性能。
试验注意事项:1.试件的制备需要按照规范要求进行,试件表面需要光滑平整,以保证试件与震动台的接触紧密。
2.振动试验过程中需要严格控制载荷频率和振幅,确保试件在受到动态载荷时不会发生破坏。
3.试件的振动时间和振动衰减时间需要在试验前进行合理的规划和设定,以保证试件达到稳定的振动状态。
4.数据处理和分析需要使用专业的计算机和数据采集系统,确保结果的准确性和可靠性。
弹性模量测量实验方法与结果分析
弹性模量测量实验方法与结果分析弹性模量是材料力学性质的重要参数,用于描述材料的柔软度和变形能力。
测量弹性模量的方法有很多种,其中常用的包括拉伸实验、压缩实验和弯曲实验等。
拉伸实验是测量材料在拉力作用下产生的变形和应力的实验方法。
在实验中,我们通常使用一台万能试验机来进行拉伸实验。
首先,我们将待测材料样品夹在两个夹具之间,然后逐渐施加拉力,观察材料的应力-应变曲线。
根据材料的应力-应变曲线,我们可以计算出其弹性模量。
压缩实验是测量材料在压力作用下产生的变形和应力的实验方法。
同样,我们需要使用万能试验机来进行压缩实验。
与拉伸实验类似,我们将待测材料样品夹在夹具之间,然后逐渐施加压力,记录下材料的应力-应变曲线。
通过计算材料的应力-应变曲线,我们可以得到其弹性模量。
弯曲实验是测量材料在受弯曲作用下产生的变形和应力的实验方法。
在弯曲实验中,我们需要使用弯曲试验机或万能试验机。
首先,我们将待测材料样品放在弯曲试验机上,通过施加力矩来造成样品的弯曲。
实验过程中,我们记录下材料的应力-应变曲线,并计算出其弹性模量。
根据以上三种实验方法,我们可以得到材料的弹性模量。
然而,不同的实验方法所得到的结果可能会有一些差异。
这是因为材料的组织结构和性质在不同的应力下可能会发生变化,从而影响材料的弹性模量。
因此,在进行弹性模量测量时,我们需要注意选择合适的实验方法,并考虑实验条件对结果的影响。
除了上述实验方法,还有一些其他测量弹性模量的方法,例如超声波测量、共振频率测量等。
超声波测量方法利用超声波在材料中传播的速度来计算弹性模量。
共振频率测量方法则是通过观察材料在共振状态下的振动频率来得到弹性模量。
这些非传统的方法在特定领域具有重要的应用价值。
总结起来,弹性模量的测量是材料力学性质研究中的重要工作之一。
通过拉伸、压缩和弯曲等实验方法,我们可以获得材料的弹性模量。
然而,在进行实验时需要注意实验条件的选择和控制,以获得准确和可靠的实验结果。
弹性模量的测量实验报告
弹性模量的测量实验报告一、实验目的1、掌握测量弹性模量的基本原理和方法。
2、学会使用相关实验仪器,如拉伸试验机等。
3、加深对材料力学性能的理解,培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理弹性模量是描述材料在弹性变形阶段应力与应变关系的比例常数,通常用 E 表示。
对于一根长度为 L、横截面积为 S 的均匀直杆,在受到轴向拉力 F 作用时,其伸长量为ΔL。
根据胡克定律,在弹性限度内,应力(σ = F/S)与应变(ε =ΔL/L)成正比,比例系数即为弹性模量E,即 E =σ/ε =(F/S)/(ΔL/L) = FL/(SΔL)。
在本实验中,通过测量施加的拉力 F、试件的初始长度 L、横截面积 S 和伸长量ΔL,即可计算出弹性模量 E。
三、实验仪器1、拉伸试验机:用于施加拉力并测量力的大小。
2、游标卡尺:测量试件的直径,以计算横截面积。
3、钢尺:测量试件的长度。
四、实验材料选用圆柱形的金属试件,如钢材。
五、实验步骤1、测量试件尺寸用游标卡尺在试件的不同部位测量其直径,测量多次取平均值,计算横截面积 S =π(d/2)^2,其中 d 为平均直径。
用钢尺测量试件的初始长度 L。
2、安装试件将试件安装在拉伸试验机的夹头上,确保试件与夹头同轴,且夹持牢固。
3、加载测量缓慢启动拉伸试验机,逐渐施加拉力 F,记录下不同拉力下试件的伸长量ΔL。
加载过程应均匀缓慢,避免冲击。
4、数据记录记录每次施加的拉力 F 和对应的伸长量ΔL,至少测量 5 组数据。
5、实验结束实验完成后,缓慢卸载拉力,取下试件。
六、实验数据处理1、计算应变根据测量得到的伸长量ΔL 和初始长度 L,计算应变ε =ΔL/L 。
2、计算应力由施加的拉力 F 和横截面积 S,计算应力σ = F/S 。
3、绘制应力应变曲线以应力为纵坐标,应变为横坐标,绘制应力应变曲线。
4、计算弹性模量在应力应变曲线的弹性阶段,选取线性较好的部分,计算其斜率,即为弹性模量 E 。
弹性模量的动态测量-SJTU
弹性模量的动态测量
参考文献
1.GB/T 228.1-2010 金属材料拉伸试验 第1部 分:室温试验方法 2. GB/T 8653-200x 金属材料杨氏模量、弦线模 量和切线模量试验方法 3.陈树川 材料物理性能 上海交通大学出版社 第 六章 弹性与滞弹性
一.动态与静态法比较:
静态法:测量应力-应变(弹性变形区) 动态法:依据声共振原理完成测量;试样的机械共振
动态法测得的模量与静态法测得的关系
z 动态法加载频率高,看作瞬时加载,试样与周围来 不及热交换,几乎在绝热条件下测量
z 静态法加载较大,加载速度缓慢,看作在等温条件 下加载,高温下易产一试样上跟踪研究不同的连续变化因素 与弹性模量的关系 分类: 1.声频法 f<104Hz,测定试样固有振动频率 2.超声波法f>104~106Hz,测定超声波在试样中的传 播速度
E = 1.6067 ⋅ K l 3m f 2 d4
式中:m—试样质量;l—试样长度;d——试样直径;fb— —试样弯曲振动固有基频频率;K——修正系数
实验内容和步骤:
1.用游标卡尺和千分卡测量各待测试样的长度l和直径d 2.将试棒用两根悬丝悬挂到激发器和接受器的小钩上。 悬丝长度为100~300mm,要求悬丝垂直,试样水平 3.根据试棒弹性模量的粗略数值估算相应的频率范围。 调节信号发生器、测量放大器与示波器上振幅达到最 大,记下数字频率上读数。 4. 计算相应材料的弹性模量
频率由材料的弹性模量、密度和试样的几何尺寸确 定;
静态法不足之处:
1.加载大小速度影响E测量 2.脆性材料无法测量 3.高温蠕变现象影响测量准确性 动态法特点:施加应力(应变)很小, (平均在1g/mm2以下,相
弹性模量测试标准
弹性模量测试标准弹性模量是材料的重要物理性质之一,它反映了材料在受力时的变形能力。
弹性模量测试标准是对材料弹性模量测试的规范,它的制定和执行对于保证材料性能测试的准确性和可比性具有重要意义。
本文将对弹性模量测试标准进行详细介绍,包括测试方法、设备要求、样品制备、实验步骤等内容。
首先,弹性模量测试的方法主要有拉伸试验、压缩试验和弯曲试验。
拉伸试验是最常用的方法之一,它通过在材料上施加拉力来测定材料的弹性模量。
压缩试验则是施加压力来测试材料的弹性模量,而弯曲试验则是通过在材料上施加弯曲力来测定材料的弹性模量。
这些测试方法在实际应用中有着各自的适用范围,需要根据具体情况选择合适的测试方法。
其次,弹性模量测试需要使用一定的设备来进行。
常见的设备包括拉伸试验机、压缩试验机和弯曲试验机等。
这些设备需要具备一定的精度和稳定性,以保证测试结果的准确性。
同时,设备的选择也需要考虑到被测试材料的特性和测试方法的要求,以确保测试的有效性和可靠性。
样品制备是弹性模量测试中至关重要的一环。
样品的制备质量直接影响着测试结果的准确性。
在制备样品时,需要注意样品的尺寸、形状和表面质量,以及必要时的热处理和表面处理等工艺。
只有在样品制备过程中严格按照标准要求进行,才能保证测试结果的可比性和准确性。
实验步骤是弹性模量测试的关键环节。
在进行测试时,需要严格按照标准规范执行测试步骤,确保测试过程的可追溯性和可重复性。
同时,实验中还需要注意测试环境的控制、数据的采集和处理等细节工作,以保证测试结果的准确性和可靠性。
总之,弹性模量测试标准是对材料弹性模量测试的重要规范,它的制定和执行对于保证测试结果的准确性和可比性具有重要意义。
在实际测试中,需要严格按照标准要求进行,包括测试方法、设备要求、样品制备、实验步骤等方面,以确保测试结果的可靠性和有效性。
只有在严格执行测试标准的前提下,才能得到具有参考价值的测试结果,为材料性能的评价和应用提供可靠的依据。
弹性模量的测量实验方法3
1.弹性模量的测量3.2.1 试验仪器与方法试验采用平板圆柱压头测定PV A-HA-Silk 复合水凝胶的压缩弹性模量。
测试装置与应力松弛装置相同,在UMT-Ⅱ多功能微摩擦试验机上,压头尺寸为Ф4mm ,试验中试样厚度为1.5mm ,试样压缩位移为试样厚度的5/8,加载速度为5mm/min ,采样间隔为0.02s 。
过程中初期产生的变形视作线弹性变形。
UMT-Ⅱ多功能微摩擦试验机直接采集压痕深度和压力随时间变化的数据,而压痕法测弹性模量所关注的是压力随压痕深度的变化关系,因此对从试验机上获得的数据做以下处理:将试验机中的“test file”转换为文本文档,根据压痕深度和压力的变化选取瞬时冲击的数据段,导入origin 软件后绘出压力随压痕变化的图像,将该图像进行线性拟合得到一条直线,进而使用origin 中的微分功能求出该直线的斜率,由弹性模量的定义式(3-4)可以求出PV A-HA-Silk 复合水凝胶的弹性模量值。
k Ap Fh E ===εσ (3-4)式中E :弹性模量;σ:应力; ε:应变; F :作用载荷;h :试样厚度 A :试样横截面积;p :试样压缩变形 k :应力应变曲线斜率2.渗透率的测量3.5.1 试验原理 (Testing Principle)渗透率是指完全充满孔隙空间的、单位压力梯度下粘度为1cP 的流体通过单位横截面积孔隙介质的体积流量,是多孔介质允许流体通过能力的量度。
在液体流动过程中,渗透率是衡量流体通过多孔材料的阻力或者摩擦力。
根据达西定律[136],液体流动速率与施加于多孔材料的压力梯度成正比,与液体粘度成反比,故→→∆=P kv μ (3-2)其中,k 是多孔材料的渗透率,→∆P 是驱动液体流动的压力梯度,μ是液体粘度,→v 是通过整个多孔介质的体积流量速率。
对于一维的流动方向来说,式(3-2)可以改为 dxdP k V A Q x μ== (3-3) 其中,Q 是不可压缩液体的体积流量速率,A 为液体通过多孔材料的截面积。
动力学法测弹性模量实验报告
动力学法测弹性模量实验报告实验一:用动力学法测弹性模量实验目的:1.掌握用动力学法测弹性模量的基本原理和方法;2.了解实际材料的弹性特性和应力-应变关系。
实验器材:1.弹簧振子2.弹簧3.负载盘4.不锈钢丝5.拉力计6.密度砝码7.记录纸及钢尺8.电子计时器实验原理:弹性模量是材料的一种基本力学性质,其定义为单位面积内材料拉伸或压缩所产生的应力与应变之比。
常用的弹性模量有剪切模量、压缩模量和杨氏模量等。
本实验主要测量杨氏模量,通过测量钢丝振子在同样拉力作用下的振动周期,从而计算出杨氏模量。
实验步骤:1.将弹簧振子转换为竖直放置的状态,用螺母将拉力计固定在试验台上,并按照实验要求调整负载盘的高度;2.将电子计时器置于振动台下方,以方便记录测量数据;3.不断调整负载盘的负载,直到弹簧振子达到稳定振动;4.应根据所选取的$h$值,使用恒力法或恒周期法进行实验。
-对于恒力法,可以将振动台恒定在一定高度,固定负载盘的负载,同时测量弹簧振子下方的加速度,重复多次取平均值。
-对于恒周期法,通过调整负载盘的负载来改变振动自由振动的周期,并记录下来。
5.根据实验测量值,计算出弹簧振子的振动频率,并按照公式计算出杨氏模量。
实验结果与分析:通过实验测量的振动周期和负载,可以得到如下数据:$$\begin{align*}T_1 &= 0.42\,s, \quad F_1 = 20\,N \\T_2 &= 0.38\,s, \quad F_2 = 30\,N \\T_3 &= 0.34\,s, \quad F_3 = 40\,N \\T_4 &= 0.30\,s, \quad F_4 = 50\,N \\\end{align*}$$根据经典弹性理论,可以得到振动周期与弹性系数之间的关系:$$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$$其中,$T$为周期,$m$为弹簧的质量,$k$为弹性系数。
弹性模量测试标准
弹性模量测试标准弹性模量是材料的一个重要力学性能参数,它反映了材料在受力时的变形能力。
弹性模量测试是对材料力学性能进行评定和比较的重要手段,也是材料科学研究和工程应用中的基础工作。
本文将介绍弹性模量测试的标准方法和注意事项。
首先,弹性模量测试的标准方法主要包括拉伸试验、压缩试验和剪切试验。
在拉伸试验中,标准要求在材料上施加均匀的拉伸力,测量应变和应力,通过绘制应力-应变曲线来确定弹性模量。
在压缩试验中,标准要求在材料上施加均匀的压缩力,测量应变和应力,同样通过绘制应力-应变曲线来确定弹性模量。
而剪切试验则是在材料上施加剪切力,测量剪切变形和应力,通过计算得出材料的剪切模量,从而间接推导出弹性模量。
其次,进行弹性模量测试时需要注意一些事项。
首先是试样的准备,要保证试样的尺寸和形状符合标准要求,并且表面光洁平整,以消除外界因素对测试结果的影响。
其次是测试过程中的控制,包括施加力的均匀性、测量应变和应力的准确性等。
最后是数据处理和结果分析,要对测试得到的数据进行准确的处理,绘制应力-应变曲线,并计算出弹性模量的数值。
在进行弹性模量测试时,需要严格遵守相关的标准,例如ASTM、ISO等国际标准组织发布的标准。
这些标准对于试样的准备、测试方法、数据处理等都有详细的规定,确保测试结果的准确性和可比性。
只有按照标准方法进行测试,才能得到具有参考价值的弹性模量数据。
总之,弹性模量测试是材料力学性能评定的重要手段,通过拉伸、压缩、剪切等试验方法,可以得到材料的弹性模量参数。
在进行测试时,需要严格遵守相关的标准,保证测试的准确性和可比性,为材料科学研究和工程应用提供可靠的数据支持。
希望本文介绍的弹性模量测试标准方法和注意事项能对相关工作者有所帮助。
混凝土中弹性模量检测方法
混凝土中弹性模量检测方法一、介绍混凝土中弹性模量的概念和重要性(约150字)混凝土是一种常见的建筑材料,其力学性能对工程结构的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
弹性模量是衡量材料抗弹性变形能力的重要指标之一,也是判断混凝土力学性能的重要参数。
因此,混凝土中弹性模量的准确检测对于保证工程质量具有重要意义。
二、混凝土中弹性模量检测方法的分类(约150字)根据检测原理和方法的不同,混凝土中弹性模量检测方法可以分为静荷载法、动荷载法、超声波法、压缩试验法、回弹法等多种方法。
其中,静荷载法、动荷载法和超声波法是目前常用的三种检测方法。
三、静荷载法检测混凝土中弹性模量的原理和步骤(约400字)静荷载法是利用直接加载混凝土试件,通过测量荷载和相应的应变,计算出混凝土的弹性模量的一种方法。
其原理基于胡克定律,即当受力物体弹性变形时,形变与作用力成正比。
具体步骤如下:1. 准备试件:制备混凝土试件,其尺寸和形状应符合相应标准。
试件表面应平整光滑,无明显缺陷。
2. 安装试件:将试件放置在试验机上,并确保试件在水平面上。
3. 施加荷载:利用试验机施加荷载,一般从零开始逐渐增加,直至试件发生裂纹或破坏。
4. 测量应变:在试件表面安装应变计,测量荷载下的应变值。
5. 计算弹性模量:根据荷载和应变值,计算混凝土的弹性模量。
四、动荷载法检测混凝土中弹性模量的原理和步骤(约400字)动荷载法是通过施加脉冲荷载在混凝土试件上产生横波和纵波,测量波的传播速度,进而计算出混凝土的弹性模量的一种方法。
其原理基于声波在混凝土中的传播速度与混凝土的密度和弹性模量有关。
具体步骤如下:1. 准备试件:制备混凝土试件,其尺寸和形状应符合相应标准。
试件表面应平整光滑,无明显缺陷。
2. 安装传感器:在试件表面安装传感器,用于检测声波的传播速度。
3. 施加脉冲荷载:利用冲击器施加脉冲荷载在试件的一端,产生横波和纵波。
4. 测量传播时间:利用传感器测量横波和纵波在试件中传播的时间。
弹性模量的测量实验方法3
1.弹性模量的测量3.2.1 试验仪器与方法试验采用平板圆柱压头测定PV A-HA-Silk 复合水凝胶的压缩弹性模量。
测试装置与应力松弛装置相同,在UMT-Ⅱ多功能微摩擦试验机上,压头尺寸为Ф4mm ,试验中试样厚度为1.5mm ,试样压缩位移为试样厚度的5/8,加载速度为5mm/min ,采样间隔为0.02s 。
过程中初期产生的变形视作线弹性变形。
UMT-Ⅱ多功能微摩擦试验机直接采集压痕深度和压力随时间变化的数据,而压痕法测弹性模量所关注的是压力随压痕深度的变化关系,因此对从试验机上获得的数据做以下处理:将试验机中的“test file”转换为文本文档,根据压痕深度和压力的变化选取瞬时冲击的数据段,导入origin 软件后绘出压力随压痕变化的图像,将该图像进行线性拟合得到一条直线,进而使用origin 中的微分功能求出该直线的斜率,由弹性模量的定义式(3-4)可以求出PV A-HA-Silk 复合水凝胶的弹性模量值。
k Ap Fh E ===εσ (3-4)式中E :弹性模量;σ:应力; ε:应变; F :作用载荷;h :试样厚度 A :试样横截面积;p :试样压缩变形 k :应力应变曲线斜率2.渗透率的测量3.5.1 试验原理 (Testing Principle)渗透率是指完全充满孔隙空间的、单位压力梯度下粘度为1cP 的流体通过单位横截面积孔隙介质的体积流量,是多孔介质允许流体通过能力的量度。
在液体流动过程中,渗透率是衡量流体通过多孔材料的阻力或者摩擦力。
根据达西定律[136],液体流动速率与施加于多孔材料的压力梯度成正比,与液体粘度成反比,故→→∆=P kv μ (3-2)其中,k 是多孔材料的渗透率,→∆P 是驱动液体流动的压力梯度,μ是液体粘度,→v 是通过整个多孔介质的体积流量速率。
对于一维的流动方向来说,式(3-2)可以改为 dxdP k V A Q x μ== (3-3)其中,Q 是不可压缩液体的体积流量速率,A 为液体通过多孔材料的截面积。
弹性模量测试方法
弹性模量测试方法弹性模量是材料力学性能的重要指标之一,用于衡量材料在受力下变形的能力。
在工程设计和材料研究中,弹性模量的准确测定是非常重要的。
下面将介绍一些常用的弹性模量测试方法。
1. 静态拉伸测试法静态拉伸测试是最常用且最简单的弹性模量测试方法之一。
通过将试样加入拉伸试验机,在施加一定的拉伸力下测定材料的变形和应力。
根据胡克定律(Hooke's Law),可以根据拉伸应力和应变的关系计算出试样的弹性模量。
2. 超声波测试法超声波测试法是一种非破坏性的测试方法,通过测量超声波在材料中传播的速度得到弹性模量。
常用的超声波测试技术包括声速法、超声共振法、超声波干涉法等。
这些方法通常适用于均匀材料的弹性模量测定。
3. 压痕硬度测试法压痕硬度测试法是一种常用的间接测定弹性模量的方法。
通过在材料表面施加不同深度的压痕并测量其形状和尺寸,可以计算出材料的硬度。
根据硬度值和材料的应力-应变关系可以推导出弹性模量。
4. 性能材料测试方法一些特殊性能的材料,如纤维复合材料、陶瓷材料等,常常需要采用特殊的测试方法来测定其弹性模量。
例如,对于纤维复合材料,可以采用维氏定滞回测试法、三点弯曲测试法等测量弹性模量。
对于陶瓷材料,可以采用频率法、声激励法等测量弹性模量。
5. 压缩测试法除了拉伸测试,压缩测试也是一种常用的弹性模量测试方法。
通过施加一定的压缩力并测量材料的变形和应力,可以计算出材料的弹性模量。
压缩测试方法适用于各种材料的弹性模量测定,尤其是对于柔性材料和可压缩材料。
总之,弹性模量的测试方法有多种,选择合适的测试方法需要考虑材料的特点、试验设备的可用性、测试结果的准确性等因素。
在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的测试方法来测定材料的弹性模量。
弹性模量的测量实验报告
一、拉伸法测量弹性模量 1、实验目的(1) 学习用拉伸法测量弹性模量的方法; (2) 掌握螺旋测微计和读数显微镜的使用; (3) 学习用逐差法处理数据。
2、实验原理(1)、杨氏模量及其测量方法本实验讨论最简单的形变——拉伸形变,即棒状物体(或金属丝)仅受轴向外力作用而发生伸 长的形变(称拉伸形变)。
设有一长度为??,截面积为??的均匀金属丝,沿长度方向受一外力??后金属 丝伸长????。
单位横截面积上的垂直作用力??/??成为正应力,金属丝的相对伸长????/??称为线应变。
实 验结果指出,在弹性形变范围内,正应力与线应变成正比,即LL E S F δ= 这个规律称为胡克定律,其中LL SF E //δ=称为材料的弹性模量。
它表征材料本身的性质,??越大的材料,要使他发生一定的相对形变所需 的单位横截面积上的作用力也越大,??的单位为Pa(1Pa = 1N/m 2; 1GPa = 109Pa)。
本实验测量的是钢丝的弹性模量,如果测得钢丝的直径为??,则可以进一步把??写成:LD FLE δπ24=测量钢丝的弹性模量的方法是将钢丝悬挂于支架上,上端固定,下端加砝码对钢丝施力??,测出钢丝相应的伸长量????,即可求出??。
钢丝长度??用钢尺测量,钢丝直径??用螺旋测微计测量,力??由砝 码的重力?? = ????求出。
实验的主要问题是测准????。
????一般很小,约10?1mm 数量级,在本实验中用 读数显微镜测量(也可利用光杠杆法或其他方法测量)。
为了使测量的????更准确些,采用测量多个????的 方法以减少测量的随机误差,即在钢丝下端每加一个砝码测一次伸长位置,逐个累加砝码,逐次记 录伸长位置。
通过数据处理求出????。
(2)、逐差法处理数据?如果用上述方法测量 10 次得到相应的伸长位置??1,??2,...,??10,如何处理数据,算出钢丝的伸长量????呢??我们可以由相邻伸长位置的差值求出 9 个????,然后取平均,则从上式可以看出中间各???? 都消去了,只剩下??10 ? ??1 9,用这样的方法处理数据,中间各次测量结果均未起作用。
动态法测试弹性模量
动态法测试弹性模量材料的弹性模量的测试⼀、实验⽬的1、掌握拉伸法和动态法测弹性模量的原理。
2、掌握动态弹性模量测定⽅法与实验步骤及对试样的要求。
3、掌握测量结果的计算与数据处理。
⼆、实验原理弹性性能主要指材料在弹性变形范围内的物理量,包括弹性模量(E,⼜称杨⽒模量)、切变模量(G)和泊松⽐(ν),其中弹性模量和切变模量是表征固体材料弹性性质的重要⼒学参数,反映了固体材料抵抗外⼒产⽣形变的能⼒。
弹性模量也是进⾏热应⼒计算、防热与隔热层计算、选⽤机械构件材料的主要依据之⼀。
因此,精确测量弹性模量对理论研究和⼯程技术都具有重要意义。
弹性模量是固体材料在弹性形变范围内正应⼒与相应正应变的⽐值,其表达式为:(1)式中为材料弹性形变范围内的正应⼒,为相应的正应变。
E⼤⼩标志了材料的刚性,与物体的⼏何外形以及外⼒的⼤⼩⽆关,仅与材料的结构、化学成分和加⼯制造⽅法等有关。
对于⼀定的材料⽽⾔,E是⼀个常量。
测量弹性模量有多种⽅法,可分为静态法和动态法两种:①静态法(包括拉伸法、扭转法和弯曲法)通常适⽤于在⼤形变及常温下测量⾦属试样。
静态法测量载荷⼤、加载速度慢并伴有弛豫过程,对脆性材料(如⽯墨、玻璃、陶瓷等)不适⽤,也不能在⾼温状态下测量。
②动态法(⼜称共振法或声频法)包括弯曲(横向)共振法、纵向共振法和扭转共振法,其中弯曲共振法所⽤设备精确易得,理论同实验吻合度好,适⽤于各种⾦属及⾮⾦属(脆性)材料的测量,测定的温度范围极⼴,可从液氮温度⾄3000℃左右。
由于在测量上的优越性,动态法在实际应⽤中已经被⼴泛采⽤,也是国家标准(GB/T2105-91)推荐使⽤的测量弹性弹性模量的⼀种⽅法。
⽬前,测量材料的弹性模量主要有拉伸法和动态法。
1.拉伸法测量原理拉伸法是⽤拉⼒拉伸试样来研究其在弹性限度内受到拉⼒的伸长变形。
由式(1)有:(2)式中各量的单位均为国际单位。
可见,在弹性限度内,对试样施加拉伸载荷F,并测出标距L的相应伸长量,以及试样的原始横截⾯积,即可求得弹性模量E。
弹性模量试验方法
弹性模量试验方法
弹性模量试验方法是用来测量材料在一定应力条件下的拉伸和压缩的能力。
此测试是以标准的压缩和拉伸测试机为依据。
下面是常用的三种弹性模量试验方法:
1.三点弯曲试验法:通常用于比较某些薄板和薄管的弹性模量大小。
试验时将待测的样品放置在两个大的支持撑点上,并在中间施加一个小的负载,以弯曲材料并测量相应的变形。
根据材料的几何尺寸和试验测量值可以计算出材料的弹性模量值。
2.拉伸试验法:用于测量均质材料的弹性模量,并能够确定影响弹性模量的因素。
试验时将样品装入夹具,并用拉伸部件拉伸样品并测量相应的变形。
根据应理论关系式,绘制应力-应变曲线,并根据这个曲线来计算弹性模量的值。
3.压缩试验法:用于测量均质材料在压缩下的弹性模量。
试验时将样品放入夹具中,用压力机对样品施加压力,并测量相应的变形。
根据应理论关系式,绘制应力-应变曲线,并根据这个曲线来计算弹性模量的值。
以上三个试验方法都可以测量材料的弹性模量,并且它们可以根据不同类型的应力状态进行试验。
沥青混合料动态压缩弹性模量试验方法与影响因素_姚爱玲
本文利用 MTS 路面动态测试系统测试了AC-16 和 AC--20 两种沥青 混 合 料 的 动 态 压 缩 弹 性 模 量,并分析 了 应 变 测 试 方 法、测 试 温 度、应 力 振 幅 及加载频率对两种沥青混合料的动态压缩弹性模 量的影响,分 析 了 静 态 压 缩 弹 性 模 量 与 动 态 模 量 的关系.
出,随着加载时间即循环次数的增加,试件的位移在 逐渐增大.
2 混合料动态压缩弹性模量试验结果分析
顶面法与侧面法两种方法,尽管应变的数值相 差很大,可试件的位移( 应变) 随时间的变化规律相 同. 图 2 为侧面法测试的加载时间与试件位移的关 系曲线,图中位移的负值表示试件受压. 从图 2 看
图 2 侧面法测得的试件动态位移与时间之间的关系 Fig. 2 Relationship between time and dynamic displacement of samples tested by the side method
沥青混合料动态压缩弹性模量试验方法与影响因素
姚爱玲1) 郑鹏飞2)
1) 长安大学公路学院特殊地区教育部重点实验室,西安 710064 2) 内蒙古自治区呼伦贝尔市交通局,呼伦贝尔 021000 通信作者,E-mail: ailingyao@ 126. com
摘 要 为了研究应变测试方法、加载频率、试验温度和应力幅值对沥青混合料动态压缩弹性模量的影响,用 MTS 路面材料 动态试验系统对常用的两种沥青混合料 AC--16 和 AC--20 的动态压缩弹性模量进行了系统的测试,通过分析建立了各因素与 动态压缩弹性模量之间的关系,以及动态与静态弹性模量的关系. 结果表明,采用侧面法测定的结果与现行规范中的推荐值 更接近,也能够消除由顶面法引起的试件端面的接触误差,建议在静态和动态模量试验中首选侧面法,在动态测试中要选择 合适的加载频率,使得试验结果的偏差系数控制在 20% 以下. 关键词 沥青; 弹性模量; 测试方法; 加载频率; 温度 分类号 U 414
混凝土弹性模量检测方法
混凝土弹性模量检测方法一、前言混凝土是建筑工程中广泛使用的一种材料,其强度和刚度是评估其性能的重要指标。
其中弹性模量是评估混凝土刚度的重要参数,它描述了混凝土在受力下的变形量与受力的比例关系,是混凝土力学特性的重要指标。
本文将详细介绍混凝土弹性模量的检测方法。
二、混凝土弹性模量的定义混凝土的弹性模量(也称为弹性系数)是描述混凝土在受力时的刚度的物理量,通常用E表示。
它与混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等力学特性密切相关。
弹性模量的定义为:E = σ/ε其中,E为混凝土的弹性模量,单位为Pa;σ为混凝土的应力,单位为Pa;ε为混凝土的应变,无单位。
三、混凝土弹性模量的影响因素混凝土的弹性模量受到多个因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 混凝土的配合比配合比是混凝土中水泥、砂、石、水等材料的比例,不同的配合比会影响混凝土的强度和刚度,从而影响其弹性模量。
2. 混凝土的龄期混凝土的龄期指混凝土浇筑后的时间,龄期越长,混凝土的强度和刚度越高,其弹性模量也会随之增加。
3. 混凝土的含水率混凝土的含水率对其弹性模量有较大的影响,一般情况下,混凝土的含水率越高,其弹性模量越低。
4. 混凝土的温度混凝土的温度对其弹性模量也有一定的影响,一般情况下,混凝土的温度越高,其弹性模量越低。
四、混凝土弹性模量的检测方法混凝土弹性模量的检测是建筑工程中非常重要的一项工作,其目的是评估混凝土的刚度和强度,以保证建筑物的安全性和可靠性。
常见的混凝土弹性模量检测方法主要包括以下几种:1. 静载试验法静载试验法是一种直接测量混凝土弹性模量的方法,其基本原理是通过施加静载荷,测量混凝土的应变和应力,从而计算出混凝土的弹性模量。
这种方法需要使用专业的试验设备和仪器,操作较为复杂,但测量结果准确可靠。
2. 动态弹性模量测试法动态弹性模量测试法是通过在混凝土表面施加冲击荷载,测量混凝土的震动响应,从而计算出混凝土的弹性模量。
这种方法需要使用专业的测试设备和仪器,操作较为简单,但测量结果受到混凝土表面状态和测试条件的影响。
动弹模量
一、依据标准:《普通混凝土长期性和耐久性能试验方法》(GB/T50082-2009)。
二、本方法适用于采用共振发测定混凝土的动弹性模量。
三、试件尺寸:100mm×100mm×400mm。
四、试验设备要求:1共振法混凝土动弹性模量测定仪(又称共振仪)的输出频率可调范围(100-2000)Hz,输出功率应能使试件产生受迫振动。
2试件支撑体赢采用厚度约为20mm的泡沫塑料垫,采用表观密度为(16-18)kg/m³。
3称量设备的最大量程应为20kg,感量不应超过5g。
五、试验步骤:1首先应测定试件的质量和尺寸。
试件质量应精确至0.01kg,尺寸的测量英精确至1mm。
2 测量完试件的质量和尺寸后,应将试件防止在支撑体中心位置,成型面应向上,并应将激振换能器的测杆轻轻地压在试件长边侧面中线的1/2处,接收换能器的测杆轻轻的压在试件长边侧面中线距端面5mm处。
在测杆接触试件前,宜在测杆于试件接触面图一薄层黄油或凡士林作为耦合介质,测杆压力的大小应以不出现噪声为准。
3放置好测杆后,应先调整共振仪的激振功率和接受增益旋钮至适当位置,然后变换激振频率,并应注意观察指示电表的指针偏转。
当指针偏转为最大时,表示时间达到共振状态,应以这时所显示的共振频率为时间的基频振动频率。
每一测量应重复读两次以上,当两次连续测值之差不超过两个测值的算术平均值的0.5%时,应取这两个测值的算术平均值作为该试件的基频振动频率。
4当用示波器作显示的仪器时,示波器的图形调成一个正圆时的频率应为共振频率。
在测试过程中,当发现两个以上峰值时,应将接收换能器移至距试件端部0.224倍试件长处,当指示电表示值为零时,应将其作为真实的共振峰值。
六、结果表示:1动弹性模量应按下式计算:E d=13.244×10-4×WL3f2/a4式中:E d——混凝土动弹性模量(MPa;a ——正方体截面试件的边长(mm):L ——试件的长度(mm);W——试件的质量(kg),精确到0.01kg;f ——试件横向振动时的基频振动频率(Hz).2每组应以3个试件动弹性模量的试验结果的算术平均值作为测定值。
动弹性模量试验方法
6. 动弹性模量试验6.0.1 本方法适用于采用共振法测定混凝土动弹性模量。
6.0.2 动弹性模量试验采用尺寸为100mm×100mm×100mm的棱柱体试件。
6.0.3 试验设备应符合下列规定:1 共振法混凝土动弹性模量测定仪输出频率可调节范围应为(100—200)Hz,输出功率应能使试件产生受迫振动。
2 试件支撑体应采用厚度为20mm的泡沫塑料垫,宜采用表观密度为(16—18)Kg/m3的聚苯板3 称量设备的最大量程应为20kg,感量不应超过5g。
6.0.4 试验步骤1 首先应测量试件的质量与尺寸。
试件的质量应精确至0.01kg,尺寸的测量应精确至1mm。
2 测定完试件的质量和尺寸后,应将试件放置在支撑体中心位置,成型面应向上,并应将激振换能器的测杆轻轻的压在试件长边侧面中线的1/2处,接收换能器的测杆轻轻的压在试件长边侧面中线距端面5mm处。
在测杆接触试件前,宜在测杆于试件接触面涂一薄层黄油或凡士林作为耦合介质,测杆压力的大小应以不出现噪音为准。
3 放置好测杆后,应先调整共振仪的的激振功率和接收增益旋钮至适当位置,然后变换激振频率,并应注意观察指示电表的指针偏转。
当指针偏转为最大时,表示试件到达共振状态,应以这时所示的共振频率作为试件的基频振动频率。
每一次测量应重复测量两次以上。
当两次连续测值之差不超过两个测值的算术平均值的0.5%时,应取这两个测值的算术平均值作为试件的基频振动频率。
4 当用示波器作为显示的仪器时,示波器的图形调成一个正圆时,应将接收换能器移至距试件端部0.224倍试件长处,当指示电表示值为零时,应将其作为真实的共振峰值。
6.0.5 试验结果计算及处理应符合下列规定:1 动弹性模量应按下式计算:=13.244×10-4×WL3f2/a4Ed——混凝土动弹性模量(Mpa);式中:Eda——正方形截面试件的边长(mm);L——试件的长度(mm);W——试件是的质量(Kg),精确至0.01Kg;f——试件横向振动时的基频振动频率(Hz)2 每组应以3个试件动弹性模量的试验结果的算术平均值作为测定值,计算应精确至100mpa。
混凝土的变形模量
混凝土的变形模量混凝土是一种常见的建筑材料,具有优良的力学性能,在建筑、道路、桥梁等领域得到广泛应用。
混凝土的性能与其组成、制备工艺、养护等因素有关,其中变形模量是评估混凝土弹性性能的重要指标之一。
本文将对混凝土的变形模量进行详细介绍。
变形模量又称弹性模量,是材料在受力下发生弹性变形时所需施加的单位应力,通常用单位长度的形变衡量,即:E=σ/ε其中E表示变形模量,σ表示应力,ε表示应变。
混凝土的变形模量是指在弹性变形范围内,材料受到拉压应力引起的单位长度形变与受到应力建立的相应应力之比。
该指标通常用数值来表示,单位为MPa。
混凝土的变形模量主要与其配合材料、水灰比、养护期、龄期等因素有关。
通常情况下,在混凝土强度较低的情况下,其变形模量随混凝土的强度增加而增加;而在强度较高的情况下,由于混凝土内部的细观结构发生变化,其变形模量会随强度的增加而减小。
1.配合材料混凝土的配合材料主要包括水泥、骨料和砂浆。
水泥的种类、用量、活性等都会影响混凝土的变形模量。
例如,使用硅酸盐水泥会使混凝土的变形模量增加,而使用普通水泥则可能造成变形模量下降。
骨料的种类、粒径分布、形状等特性也会影响混凝土的变形模量。
通常情况下,骨料的强度越高、形状越规则,混凝土的变形模量也会相应增加。
2.水灰比水灰比是指混凝土中水与水泥质量比值。
增大水灰比会导致混凝土强度下降,同时也会使变形模量增大。
当水灰比超过一定范围时,混凝土可能会膨胀或开裂,因此需要控制水灰比的合理范围。
3.养护期混凝土的养护期对其强度和变形模量都有重要影响。
通常情况下,养护时间越长,混凝土的强度和变形模量也会相应增加。
不过,养护期过长也可能导致混凝土在表面出现龟裂等质量问题。
4.龄期龄期是指混凝土的成型时间。
混凝土的龄期也会影响其变形模量。
随着龄期的增加,混凝土内部的孔隙结构和弹性模量也会发生变化。
5.温度和湿度温度和湿度对混凝土的物理性能有重要影响。
一般来说,温度越高、湿度越低,混凝土的变形模量也会相应增加。
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6. 动弹性模量试验
6.0.1 本方法适用于采用共振法测定混凝土动弹性模量。
6.0.2 动弹性模量试验采用尺寸为100mm×100mm×100mm的棱柱体试件。
6.0.3 试验设备应符合下列规定:
1 共振法混凝土动弹性模量测定仪输出频率可调节范围应为(100—200)Hz,输出功率应能使试件产生受迫振动。
2 试件支撑体应采用厚度为20mm的泡沫塑料垫,宜采用表观密度为(16—18)Kg/m3的聚苯板
3 称量设备的最大量程应为20kg,感量不应超过5g。
6.0.4 试验步骤
1 首先应测量试件的质量与尺寸。
试件的质量应精确至0.01kg,尺寸的测量应精确至1mm。
2 测定完试件的质量和尺寸后,应将试件放置在支撑体中心位置,成型面应向上,并应将激振换能器的测杆轻轻的压在试件长边侧面中线的1/2处,接收换能器的测杆轻轻的压在试件长边侧面中线距端面5mm处。
在测杆接触试件前,宜在测杆于试件接触面涂一薄层黄油或凡士林作为耦合介质,测杆压力的大小应以不出现噪音为准。
3 放置好测杆后,应先调整共振仪的的激振功率和接收增益旋钮至适当位置,然后变换激振频率,并应注意观察指示电表的指针偏转。
当指针偏转为最大时,表示试件到达共振状态,应以这时所示的共振频率作为试件的基频振动频率。
每一次测量应重复测量两次以上。
当两次连续测值之差不超过两个测值的算术平均值的0.5%时,应取这两个测值的算术平均值作为试件的基频振动频率。
4 当用示波器作为显示的仪器时,示波器的图形调成一个正圆时,应将接收换能器移至距试件端部0.224倍试件长处,当指示电表示值为零时,应将其作为真实的共振峰值。
6.0.5 试验结果计算及处理应符合下列规定:
1 动弹性模量应按下式计算:
=13.244×10-4×WL3f2/a4
E
d
——混凝土动弹性模量(Mpa);
式中:E
d
a——正方形截面试件的边长(mm);
L——试件的长度(mm);
W——试件是的质量(Kg),精确至0.01Kg;
f——试件横向振动时的基频振动频率(Hz)
2 每组应以3个试件动弹性模量的试验结果的算术平均值作为测定值,计算应精确至100mpa。