材料弹性常数Eμ的测定——电测法测定弹性模量E和泊松比μ

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材料弹性常数Eμ的测定——电测法测定弹性模量E和
泊松比μ
材料的弹性常数是描述材料在受力作用下的变形性能的指标,常用的
弹性常数有弹性模量E和泊松比μ。

弹性模量E是材料受力后单位应力
引起的单位变形量,而泊松比μ是指材料沿一个方向的单位变形引起的
另一个方向单位变形的比值。

在实际工程中,需要准确测定材料的弹性常数,以便设计和计算工程
结构的变形和应力分布。

其中,弹性模量E的测定是相对简单和常用的,
主要有拉伸试验、压缩试验和弯曲试验等方法。

而泊松比μ则需要通过
更复杂的测试方法进行测定。

本文主要介绍电测法测定材料的弹性模量E和泊松比μ的原理和应用。

一、电测法测定弹性模量E
电测法是通过测量材料受力后的电阻变化来间接计算材料的弹性模量。

根据导体的电阻与其长度、横截面积和电阻率之间的关系,当材料受到力
作用后,其长度和横截面积都会发生变化,从而导致电阻发生变化。

由此
可以利用电阻与长度和横截面积的关系,计算出材料的弹性模量。

电测法测定弹性模量E的步骤如下:
1.制备测量样品:首先制备出符合测量要求的样品,通常为长条形状,并且长度和横截面积要容易测量。

2.安装测量装置:将样品安装在测量装置上,一般采用四点法或截面法进行测量。

在四点法中,两对电极分别用来传输电流和测量电压。

在截面法中,材料上有两组电极,用来传输电流和测量电压。

3.施加载荷:施加拉力或压力载荷到样品上,使其发生变形。

4.记录电阻变化:通过测量电阻的变化,可以得到材料受力后的长度变化。

5.计算弹性模量E:利用导线的电阻与线长、横截面积和电阻率的关系,结合样品的长度变化,可以计算出材料的弹性模量。

电测法测定弹性模量E的优点是测量简便、快速,对试样的要求相对较低,可以测量各种类型的材料。

但是该方法的准确性受到试样的尺寸和形状的限制,并且测量结果受到试样固定约束的影响。

二、电测法测定泊松比μ
泊松比μ描述了材料在沿一个方向的拉伸或压缩应力下,垂直于该方向的单位变形的比值。

电测法测定泊松比μ的基本原理是通过测量细触电阻应变计片的应变差异来计算泊松比。

电测法测定泊松比μ的步骤如下:
1.制备测量样品:制备出符合测量要求的样品,并在样品上安装细触电阻应变计片。

2.安装测量装置:将样品安装在测量装置上,保证细触电阻应变计片与测量装置连接良好。

3.施加载荷:施加拉伸或压缩载荷到样品上,并记录细触电阻应变计片的电阻值。

4.计算应变值:通过计算细触电阻应变计片的电阻差值,可以得到泊
松比μ的值。

电测法测定泊松比μ的优点是测量结果准确可靠,对试样的尺寸和
形状没有特殊要求。

但是该方法需要特殊的测量装置和较为复杂的数据处理,操作较为繁琐。

电测法作为测定弹性模量E和泊松比μ的方法之一,具有测量简便、快速和准确可靠的特点。

通过该方法可以得到材料的弹性常数,为工程设
计和应用提供重要的参考依据。

在实际应用中,需要根据具体材料和测量
要求选择合适的测试方法来测定材料的弹性常数,以保证测试结果的准确
性和可靠性。

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