非金属拉伸

非金属拉伸测定泊松比实验实验报告

2014-11-14

一、实验目的

1.了解材料弹性常数μ的定义。

2.掌握测定材料弹性常数μ的实验方法。

3.了解电阻应变测试方法的基本原理（1/4桥与半桥）和步骤。

4.验证虎克定律。

二、实验设备

1．微机控制电子万能实验机；

2．电阻应变仪；

3.非金属拉伸试件一根；

4.非金属拉伸温度补偿温度补偿试件一块；

5.游标卡尺。

三、实验试样

1．试样形状

采用平板试件，形状为亚铃型扁试样，试件形状及贴片方位如图

2．试样处理

用细砂纸打磨粘接表面，注意不应损伤材料强度。然后用溶剂清洗粘接表面，再用502胶粘接。注意：要对试样粘接部位加压一定时间。

四、实验原理

1．弹性模量是材料拉伸时应力应变成线形比例范围内应力与应变之比。材料在比例极限内服从虎克定律，其关系为：

E σε=

F A σ= εεμ'

=

为了验证力与变形的线性关系，采用增量法逐级加载，分别测量在相同载荷增量 ΔP 作用下试件所产生的应变增量Δε。 最大应力值要在材料的比例极限内进行测试，故最大的应力值不能超过材料的比例极限，加载级数一般不少于5级。

2.材料在受拉伸或压缩时，不仅沿纵向发生纵向变形，在横向也会同时发生缩短或增大的横向变形。由材料力学知,在弹性变形范围内，横向应变εy 和纵向应变εx 成正比关系,这一比值称为材料的泊松比。

3.试件的材料为塑料，宽H 和厚T 均由实际测量得出，形状为亚铃型扁试件，应变片的K =2.00。实验时利用微机控制电子万能实验机对试件施加轴向拉力，利用应变片测出试件的轴向应变ε和横向应变

ε'，利用式

εεμ'

=

得到材料的泊松比μ。

五、实验步骤

1．试样准备：

在试样中沿轴向和横向各贴一应变片。

用游标卡尺在试样工作段内的任意三处测量试件中间的截面积尺寸，测量其宽度和厚度，取算术平均值。

2．试验机和仪器准备：

（1）将试样中的应变片导线介入电阻应变仪，并与控制电脑相连。

（2）安装试件夹于试验机的上下夹头之间，使试样的中心线与上下夹具的对准中心线一致。选择非金属材料拉伸实验方案。

3．试验：

分两次实验，第一次采用

加载，在初始阶段，读取等量加载下的两个应变片读数，继续实验，直至试件破坏，记录破坏和在（或最大荷载）及试样破坏形式。

若试样出现以下情况，则实验无效；

（1）试样破坏在内部缺陷明显处。

（2）试样破坏在夹具内或圆弧处。

六、实验结果处理与分析

1.实验数据

1/4桥：

力（KN）应变片1 应变片2 1/2 两数值之差396.54898 3862 -1381 0.357 5243 449.4719 4649 -1687 0.362 6336 498.733 5369 -1950 0.364 7319 548.4188 5904 -2156 0.365 8060 598.10461 6561 -2411 0.368 8972 数据处理：取泊松比平均值=0.3632

力与应变仪数据拟合曲线近似一条直线，符合胡克定律。

半桥：

作出下表，两个比较

发现相差不大，即半桥接法符合原理，是为两应变的差值。

七、实验总结

1.贴应变片时一定要应变片定位线对准定位线，我们组一开始的时

候就是犯了这个错误，导致实验结果误差较大。

2.接线的时候要特别注意1/4桥、半桥、全桥的接法，我们组刚开

始的时候不知道接法，导致实验做不出来，后来还是在同学的帮组下才接好的线，实验得以顺利进行。

3.实验前应该做好充足的准备，把实验内容预习好，这样做起实验

来才不会忙乱，不知道下一步该怎么办。