§22 拉伸法测弹性模量

§22 拉伸法测弹性模量

拉伸法是一种测量材料的弹性模量的常用技术。弹性模量是物质对应力的变化量产生

的应变的比例，通常表示为E。本文将介绍拉伸法测量弹性模量的基本原理、实验步骤和

注意事项。

1. 基本原理：

当一条杆或一根丝被施加轴向力时，杆或丝沿轴线方向产生拉伸应变ε。根据胡克定律，拉应变ε和拉力F成正比，即ε=F/LAE，其中LAE是原始长度的比例。E在这个范围内是一个常数，称为杨氏模数。

2. 实验步骤：

（1）准备实验材料，包括一张金属板、两个钳子、一台测力计和一台加热器。

（2）将一个固定的钳子置于一个固定的点上。将另一个钳子与测力计连接，并固定在距离固定钳子的某个距离处。

（3）将金属板夹在两个钳子之间，并将测力计拉伸至一定程度。测量拉伸长度LL和

受力F0。

（4）将测力计拉伸至新的长度L1，并测量受力F1。

（5）重复步骤（4）直到金属板失去弹性，产生塑性变形，并记录塑性处的长度Lp和塑性点处的受力Fp。

（6）根据公式计算弹性模量E，E=(F1-F0)/(L1-LL)/A。其中A是平均横截面积。

3. 注意事项：

（1）应该仔细检查和校准弹簧力计和测量杆或丝的长度。

（2）当执行步骤3和4时，应安全操作，以避免受伤。

（3）将拉伸样品的长度恢复为其原始长度可使材料弹性回复，并避免对材料进行塑性变形。

（4）必须小心避免对材料的过度拉伸，如果材料失去弹性，就不能再恢复原来的形态，同时记住在塑性点产生渐进性的伸长，材料将变得弱小，其强度和其他力学性质也会受到

影响。

总之，拉伸法是一种常用且精确的测量材料弹性模量的技术。在进行实验时必须注意安全、小心和准确性的要求，并对结果进行合理解释和分析。