材料弹性常数E、

材料弹性常数E、µ的测试实验报告

使用设备名称与型号

同组人员

实验时间

一、实验目的

1.在比例极限内验证虎克定律并测定材料的弹性模量E及泊松比μ。

2.初步使用YJ28A-P10R型静态电阻应变仪（见附录四）。

二、实验设备与仪器

1.YJ28A-P10R型静态电阻应变仪。

2.电子测力仪。

3.组合试验台。

4.游标卡尺。

三、实验原理

测定材料的弹性常数时，一般采用在比例极限内的拉伸试验。采用矩形截面试件(GB228—76规定选取)，在试件中央部分两侧沿纵向和横向各贴二片电阻应变片（如图5-1），温度补偿片贴在不受力的与试件相同的材料上，一般取两侧读数的平均值作为测量结果。

图5-1 矩形截面试件

为了验证虎克定律和消除测量中的可能产生的误差，本试验采用增量法逐级加载，每增加相同的载荷增量∆P ，测量相应的纵向应变31,εε及横向应变42,εε。再由两次载荷的纵向应变之差31,εε∆∆算出其纵向应变增量

23

1εεε∆+∆=

∆纵。同理算出其横向应

变增量

24

2εεε∆+∆=

∆横，其中1ε∆、2ε∆、3ε∆和4ε∆分别为应变片R 1、R 2、R 3和

R 4的应变增量。然后取纵向应变增量的平均值纵ε∆代人虎克定律计算出弹性模量

A ∆∆=

E 纵εP

，由横向应变增量的平均值横ε∆与纵向应变增量的平均值纵ε∆的比值计

算出泊松比

纵

横εεμ∆∆=

，其中试件横截面面积A 。=a × b 。

在试验前要拟订加载方案。拟订加载方案时根据上述要求，一般考虑以下几点： 1.由于在比例极限内进行试验，故最大应力值不能超过比例极限，碳钢一般取屈服极限的70—80％。

2.初载荷可按屈服载荷的10％来选定。

3.至少应有4—5级加载。 四、实验操作步骤 1.测量试件尺寸。

2.将工作应变片接在仪器的A 、B 接线柱上，补偿片接在B ，C 接线柱上。然后按仪器使用方法将仪器调整好。

3.先加初载荷P 。．然后每增加相同载荷△P ，记录相应的应变值。

4.重复以上试验三次。

5.请教师检查试验数据。 五、实验结果及分析计算

1

2、 结果计算

1.取几次试验数据最好的一组列表计算，表格形式自拟。

纵向应变平均值

2

3

1εεε∆+∆=

∆纵

横向应变平均值

2

2ε

εε∆+∆=

∆横

2.根据载荷计算应力值

0A P =

σ为纵坐标,纵向应变值23

1

εεε+=为横坐标，画出其应力-

应变曲线。观察各点是否近似在一直线，以验证虎克定律。 六、思考题

1、略述弹性模量E 和泊松比μ的物理意义。

2、试件的尺寸和形式对测定弹性模量有无影响？

3、根据试件的尺寸及材料的屈服极限，试拟定加载方案。

七、实验中的收获、感想与建议