材料弹性模量及泊松比的测定实验报告
试验一 弹性模量和泊松比的测定实验
试验一弹性模量和泊松比的测定实验弹性模量和泊松比的测定实验大纲1. 通过材料弹性模量和泊松比的测定实验,使学生掌握测定材料变形的基本方法,学会拟定实验加载方案,验证虎克定律。
2. 电测材料的弹性模量和泊松比,使学生学会用电阻应变计和电阻应变仪测量材料的变形。
主要设备:材料试验机或多功能电测实验装置;主要耗材:低碳钢拉伸弹性模量试样,每次实验1根。
拉伸弹性模量(E)及泊松比(μ)的测定指导书一、实验目的1 、用电测法测量低碳钢的弹性模量 E 和泊松比μ2 、在弹性范围内验证虎克定律二、实验设备1 、电子式万能材料试验机2 、XL 2101C 程控静态电阻应变仪3 、游标卡尺三、实验原理和方法测定材料的弹性模量 E ,通常采用比例极限内的拉伸试验,材料在比例极限内服从虎克定律,其关系式为:(1-1)由此可得(1-2 )式中: E :弹性模量P :载荷:试样的截面积Sε:应变ΔP 和Δε分别为载荷和应变的增量。
由公式(1-2)即可算出弹性模量 E 。
实验方法如图1-1所示,采用矩形截面的拉伸试件,在试件上沿轴向和垂直于轴向的两面各贴两片电阻应变计,可以用半桥或全桥方式进行实验。
1、半桥接法:把试件两面各粘贴的沿轴向(或垂直于轴向)的两片电阻应变计(简称工作片)的两端分别接在应变仪的A、B 接线端上,温度补偿片接到应变仪的B、C 接线端上,然后给试件缓慢加载,通过电阻应变仪即可测出对应载荷下的轴向应变轴r ε值(或横向应变值横r ε)。
再将实际测得的值代入(1-2)式中,即可求得弹性模量 E 之值。
2、全桥接法:把两片轴向(或两片垂直于轴向)的工作片和两片温度补偿片按图1-1中(a)( 或(b)) 的接法接入应变仪的 A 、 B 、 C 、 D 接线柱中,然后给试件缓慢加载,通过电 阻应变仪即可测出对应载荷下的轴向应变值轴r ε(或垂直于轴向横r ε),将所测得的ε值代入(1-2)式中,即可求得弹性模量 E 之值。
材料弹性常数E、μ测定——电测法测定弹性模量E及泊松比μ
实验名称:材料弹性常数 E、μ的测定班级: 姓名: 学号: 同组者:一、实验目的测量金属材料的弹性模量E和泊松比μ;验证单向受力胡克定律;学习电测法的根本原理和电阻应变仪的根本操作。
二、实验仪器和设备1.微机控制电子万能试验机;2.电阻应变仪;3.游标卡尺。
三、试件中碳钢矩形截面试件,名义尺寸为bt=(166)mm;2材料的屈服极限s 360MPa。
四、实验原理和方法1、实验原理:材料在比例极限内服从虎克定律,在单向受力状态下,应力与应变成正比:E〔1〕上式中的比例系数E称为材料的弹性模量。
由以上关系,可以得到:P〔2〕EA材料在比例极限内,横向应变与纵向应变之比的绝对值为一常数:〔3〕上式中的常数称为材料的横向变形系数或泊松比。
本实验采用增量法,即逐级加载,分别测量在各相同载荷增量P作用下,产生的应变增量i 于是式〔2〕和式〔3〕分别写为:P〔4〕EiA0ii〔5〕ii根据每级载荷得到的 E i和i,求平均值:n EiE i1〔6〕nnii1〔7〕n以上即为实验所得材料的弹性模量和泊松比。
上式中n为加载级数。
2、实验方法〔1〕、电测法电测法根本原理:电测法是以电阻应变片为传感器, 通过测量应变片电阻的改变量来确定构件应变,并进一步利用胡克定律或广义胡克定律确定相应的应力的实验方法。
试验时,将应变片粘贴在构件外表需测应变的部位, 并使应变片的纵向沿需测应变的方向。
当构件该处沿应变片纵向发生正应变时,应变片也产生同样的变形。
这时,敏感栅的电阻由初始值R变为R+ R。
在一定范围内,敏感栅的电阻变化率R/R与正应变ε成正比,即:RR k上式中,比例常数k为应变片的灵敏系数。
故只要测出敏感栅的电阻变化率,即可确定相应的应变。
电阻应变仪测点桥的原理:电桥B、D端的输出电压为:UBDR1R4R2R3UR2)(R3R4)(R1当每一电阻分别改变R1, R2, R3,R4时,B、D端的输出电压变为:U(R1R1)(R4R4)(R2R2)(R3R3 )U(R1R1R2R2)(R3R3R4R4)略去高阶小量,上式可写为:U BD U R1R2 2(R1R2R3R4) (R1R2)R1R2R3R4在测试时,一般四个电阻的初始值相等,那么上式变为:UBD U(R1R2R3R4) 4R1R2R3R4得到:kUUBD(1234)4电阻应变仪的根本测量电路如果将应变仪的读数按应变标定,那么应变仪的读数为:4U BD(1234)kU〔2〕、加载方法——增量法与重复加载法增量法可以验证力与变形之间的线性关系,假设各级载荷增量P 相同,相应的应变增量也应大致相等,这就验证了虎克定律,如右图所示。
试验一弹性模量和泊松比的测定实验
试验一弹性模量和泊松比的测定实验弹性模量和泊松比的测定实验大纲1. 通过材料弹性模量和泊松比的测定实验,使学生掌握测定材料变形的基本方法,学会拟定实验加载方案,验证虎克定律。
2. 电测材料的弹性模量和泊松比,使学生学会用电阻应变计和电阻应变仪测量材料的变形。
主要设备:材料试验机或多功能电测实验装置;主要耗材:低碳钢拉伸弹性模量试样,每次实验1根。
拉伸弹性模量(E)及泊松比(μ)的测定指导书一、实验目的1 、用电测法测量低碳钢的弹性模量 E 和泊松比μ2 、在弹性范围内验证虎克定律二、实验设备1 、电子式万能材料试验机2 、XL 2101C 程控静态电阻应变仪3 、游标卡尺三、实验原理和方法测定材料的弹性模量 E ,通常采用比例极限内的拉伸试验,材料在比例极限内服从虎克定律,其关系式为 :( 1-1)由此可得( 1-2 )式中: E :弹性模量 P :载荷S 0 :试样的截面积 ε: 应变Δ P 和Δε分别为载荷和应变 的增量。
由公式( 1-2)即可算出弹性模量 E 。
实验方法如图 1-1所示,采用矩形截面的拉伸试件,在试件上沿轴向和垂直于轴向的两面 各贴两片 电阻应变计,可以用半桥或全桥方式进行实验。
1、半桥接法:把试件两面 各粘贴的沿轴向(或垂直于轴向)的两片电阻应变计(简称工作片)的两 端分别接在应变仪的 A 、B 接线端上,温度补偿片接到应变仪的 B 、C 接线端上,然后给试件缓慢加载,通过电阻应变仪即可测出对应载荷下的轴向应变轴r ε值(或横向应变值横r ε)。
再将实际测得的值代入(1-2)式中,即可求得弹性模量 E 之值。
2、全桥接法:把两片轴向(或两片垂直于轴向)的工作片和两片温度补偿片按图1-1中(a)( 或(b)) 的接法接入应变仪的 A 、 B 、 C 、 D 接线柱中,然后给试件缓慢加载,通过电 阻应变仪即可测出对应载荷下的轴向应变值轴r ε(或垂直于轴向横r ε),将所测得的ε值代入(1-2)式中,即可求得弹性模量 E 之值。
弹性参数测定实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉弹性参数测定的基本原理和方法;2. 掌握测定材料的弹性模量、泊松比等弹性参数的实验步骤;3. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理弹性参数是描述材料在受力后发生形变与应力之间关系的物理量。
本实验采用拉伸试验方法测定材料的弹性模量和泊松比。
1. 弹性模量(E):在弹性范围内,应力(σ)与应变成正比,比值称为材料的弹性模量。
其计算公式为:E = σ / ε其中,σ为应力,ε为应变成分。
2. 泊松比(μ):在弹性范围内,横向应变(εt)与纵向应变(εl)之比称为泊松比。
其计算公式为:μ = εt / εl三、实验仪器与材料1. 仪器:材料试验机、游标卡尺、引伸计、应变仪、万能试验机、数据采集器等;2. 材料:低碳钢拉伸试件、标准试样、引伸计、应变仪等。
四、实验步骤1. 准备工作:将试样安装到材料试验机上,调整好试验机夹具,检查实验设备是否正常;2. 预拉伸:对试样进行预拉伸,以消除试样在安装过程中产生的残余应力;3. 拉伸试验:按照规定的拉伸速率对试样进行拉伸,记录拉伸过程中的应力、应变等数据;4. 数据处理:根据实验数据,计算弹性模量和泊松比;5. 结果分析:对比实验结果与理论值,分析误差产生的原因。
五、实验结果与分析1. 弹性模量(E)的计算结果:E1 = 2.05×105 MPaE2 = 2.00×105 MPaE3 = 2.03×105 MPa平均弹性模量E = (E1 + E2 + E3) / 3 = 2.01×105 MPa2. 泊松比(μ)的计算结果:μ1 = 0.296μ2 = 0.293μ3 = 0.295平均泊松比μ = (μ1 +μ2 + μ3) / 3 = 0.2943. 结果分析:实验结果与理论值较为接近,说明本实验方法能够有效测定材料的弹性参数。
实验过程中,由于试样安装、试验机夹具等因素的影响,导致实验结果存在一定的误差。
材料弹性常数E、μ的测定——电测法测定弹性模量E和泊松比μ
北京航空航天大学、材料力学、实验报告实验名称:材料弹性常数E 、μ的测定——电测法测定弹性模量E 和泊松比μ学号姓名实验时间:2010年11月17日 试件编号试验机编号 计算机编号 应变仪编号百分表编号成绩实验地点:主楼南翼116室12 11 11 11 11教师年 月 日一、实验目的1. 测量金属材料的弹性模量E 和泊松比μ;2. 验证单向受力虎克定律;3. 学习电测法的基本原理和电阻应变仪的基本操作。
二、实验仪器和设备1. 微机控制电子万能试验机;2. 电阻应变仪;3. 游标卡尺。
三、试件中碳钢矩形截面试件,名义尺寸为b ⨯t = (30⨯7.5)mm 2。
材料的屈服极限MPa s 360=σ。
四、实验原理和方法1、实验原理材料在比例极限内服从虎克定律,在单向受力状态下,应力与应变成正比:εσE = (1)上式中的比例系数E 称为材料的弹性模量。
由以上关系,可以得到:PE A σεε== (2)材料在比例极限内,横向应变ε'与纵向应变ε之比的绝对值为一常数:εεμ'=(3) 上式中的常数μ称为材料的横向变形系数或泊松比。
本实验采用增量法,即逐级加载,分别测量在各相同载荷增量∆P 作用下,产生的应变增量∆εi 。
于是式(2)和式(3)分别写为:ii A PE ε∆∆=0 (4) ii i εεμ∆'∆= (5)根据每级载荷得到的E i 和μi ,求平均值:n E E ni i∑==1(6)nni i∑==1μμ (7)以上即为实验所得材料的弹性模量和泊松比。
上式中n 为加载级数。
2、实验方法2.1电测法电测法基本原理:电测法是以电阻应变片为传感器,通过测量应变片电阻的改变量来确定构件应变,并进一步利用胡克定律或广义胡克定律确定相应的应力的实验方法。
试验时,将应变片粘贴在构件表面需测应变的部位,并使应变片的纵向沿需测应变的方向。
当构件该处沿应变片纵向发生正应变时,应变片也产生同样的变形。
试验一---弹性模量和泊松比的测定实验
试验一弹性模量和泊松比的测定实验弹性模量和泊松比的测定实验大纲1. 通过材料弹性模量和泊松比的测定实验,使学生掌握测定材料变形的基本方法,学会拟定实验加载方案,验证虎克定律。
2. 电测材料的弹性模量和泊松比,使学生学会用电阻应变计和电阻应变仪测量材料的变形。
主要设备:材料试验机或多功能电测实验装置;主要耗材:低碳钢拉伸弹性模量试样,每次实验1根。
拉伸弹性模量(E)及泊松比(μ)的测定指导书一、实验目的1 、用电测法测量低碳钢的弹性模量 E 和泊松比μ2 、在弹性范围内验证虎克定律二、实验设备1 、电子式万能材料试验机2 、XL 2101C 程控静态电阻应变仪3 、游标卡尺三、实验原理和方法测定材料的弹性模量 E ,通常采用比例极限内的拉伸试验,材料在比例极限内服从虎克定律,其关系式为:(1-1)由此可得(1-2 )式中: E :弹性模量P :载荷S0 :试样的截面积ε:应变ΔP 和Δε分别为载荷和应变的增量。
由公式(1-2)即可算出弹性模量 E 。
实验方法如图1-1所示,采用矩形截面的拉伸试件,在试件上沿轴向和垂直于轴向的两面各贴两片电阻应变计,可以用半桥或全桥方式进行实验。
1、半桥接法:把试件两面各粘贴的沿轴向(或垂直于轴向)的两片电阻应变计(简称工作片)的两端分别接在应变仪的A、B 接线端上,温度补偿片接到应变仪的B、C 接线端上,然后给试件缓慢加载,通过电阻应变仪即可测出对应载荷下的轴向应变轴r ε值(或横向应变值横r ε)。
再将实际测得的值代入(1-2)式中,即可求得弹性模量 E 之值。
2、全桥接法:把两片轴向(或两片垂直于轴向)的工作片和两片温度补偿片按图1-1中(a)( 或(b)) 的接法接入应变仪的 A 、 B 、 C 、 D 接线柱中,然后给试件缓慢加载,通过电 阻应变仪即可测出对应载荷下的轴向应变值轴r ε(或垂直于轴向横r ε),将所测得的ε值代入(1-2)式中,即可求得弹性模量 E 之值。
试验一弹性模量和泊松比的测定实验
试验一弹性模量和泊松比的测定实验弹性模量和泊松比的测定实验大纲1. 通过材料弹性模量和泊松比的测定实验,使学生掌握测定材料变形的基本方法,学会拟定实验加载方案,验证虎克定律。
2. 电测材料的弹性模量和泊松比,使学生学会用电阻应变计和电阻应变仪测量材料的变形。
主要设备:材料试验机或多功能电测实验装置;主要耗材:低碳钢拉伸弹性模量试样,每次实验1根。
拉伸弹性模量(E)及泊松比(μ)的测定指导书一、实验目的1?、用电测法测量低碳钢的弹性模量?E?和泊?松比?μ2?、在弹性范围内验证虎克定律二、实验设备1?、电子式万能材料试验机2?、XL 2101C 程控静态电阻应变仪3?、游标卡尺三、实验原理和方法测定材料的弹性模量?E?,通常采用比例极限内的拉伸试验,材料在比例极限内服从虎克定律,其关系式为?:?(?1-1)由此可得?(?1-2?)式中:?E?:弹性模量 P?:载荷 S 0?:试样的截面积 ε:?应变Δ?P?和Δε分别为载荷和应变?的增量。
由公式(?1-2)即可算出弹性模量?E?。
实验方法如图?1-1所示,采用矩形截面的拉伸试件,在试件上沿轴向和垂直于轴向的两面?各贴两片?电阻应变计,可以用半桥或全桥方式进行实验。
1、半桥接法:把试件两面?各粘贴的沿轴向(或垂直于轴向)的两片电阻应变计(简称工作片)的两?端分别接在应变仪的?A 、B?接线端上,温度补偿片接到应变仪的?B 、C?接线端上,然后给试件缓慢加载,通过电阻应变仪即可测出对应载荷下的轴向应变轴r ε值(或横向应变值横r ε)。
再将实际测得的值代入(1-2)式中,即可求得弹性模量?E?之值。
2、全桥接法:把两片轴向(或两片垂直于轴向)的工作片和两片温度补偿片按图1-1中(a)(?或(b))?的接法接入应变仪的?A?、?B?、?C?、?D?接线柱中,然后给试件缓慢加载,通过电?阻应变仪即可测出对应载荷下的轴向应变值轴r ε(或垂直于轴向横r ε),将所测得的ε值代入(1-2)式中,即可求得弹性模量?E?之值。
电测法测定材料弹性模量E和泊松比μ
电测法测定材料弹性模量E 和泊松比μ一.实验目的用电阻应变片测量材料弹性模量E 和泊松比μ。
二.实验仪器和设备1.拉压实验装置一台2.YJ-4501静态数字电阻应变仪一台3.板试件一根(已粘贴好应变片)三.实验原理拉压实验装置见图1,它由座体1,蜗轮加载系统2,支承框架3,活动横梁4,传感器5和测力仪6等组成。
通过手轮调节传感器和活动横梁中间的距离,将万向接头和已粘贴好应变片的试件安装在传感器和活动横梁的中间,见图2。
图1图2材料在弹性阶段服从虎克定律,其关系为E若已知载荷P 及试件横截面面积A ,只要测得试件表面轴向应变εp 就可得pAP E,若同时测得试件表面横向应变εp ’,则pp '。
E 、u 测定试件见图3,是由铝合金(或钢)加工成的板试件,在试件中间的两个面上,沿试件的轴线方向和横向共粘贴四片应变片,分别为R 1、R 2、R 1‘、R 2’,为消除试件初弯曲和加载可能存在的偏心影响,采用全桥接线法。
由轴向应变测量桥和横向应变测量桥可分别测得εP 和εP ‘,也就可计算得到弹性模量E 和泊松比u 。
四.实验步骤1.试件横截面尺寸为:铝合金材料,宽15mm ,厚 2.5mm 或钢材料,宽15mm ,厚2mm 。
2.接通测力仪电源, 将测力仪开关置开。
3.将应变片按图3全桥接线法接至应变仪通道上(应变仪操作可参考应变仪使用说明书)。
4.检查应变仪灵敏系数是否与应变片一致,若不一致,重新设置。
5.实验:a .本实验取初始载荷P 0=0.5KN (500N ),P max =4.5KN (4500N ),ΔP=0.5KN (500N ),共分8次加载;b .加初始载荷0.5KN (500N ),通道置零;c .逐级加载,记录各级载荷作用下的读数应变。
实验数据记录可参考下面记录表。
图3五.实验结果处理1.平均值法根据记录表记录的各项数据,每级相减,得到各级增加量的差值(从这些差值可看出力与应变的线性关系),然后,计算这些差值的算术平均值ΔP 均、ΔεP 均、ΔεP 均‘,可由下式计算出弹性模量E 和泊松比u均均P OA P E均‘均P P 2.最小二乘法ni pini iPiE121ni Pini PiPi121‘六.思考题1.试件尺寸、形状对测定弹性模量E和泊松比u有无影响?为什么?2.试件上应变片粘贴时与试件轴线出现平移或角度差,对试验结果有无影响?3.本实验为什么采用全桥接线法?4.比较本实验的数据处理方法。
试验一弹性模量和泊松比地测定实验
试验一弹性模量和泊松比的测定实验弹性模量和泊松比的测定实验大纲1. 通过材料弹性模量和泊松比的测定实验,使学生掌握测定材料变形的基本方法,学会拟定实验加载方案,验证虎克定律。
2. 电测材料的弹性模量和泊松比,使学生学会用电阻应变计和电阻应变仪测量材料的变形。
主要设备:材料试验机或多功能电测实验装置;主要耗材:低碳钢拉伸弹性模量试样,每次实验1根。
拉伸弹性模量(E)及泊松比(μ)的测定指导书一、实验目的1 、用电测法测量低碳钢的弹性模量 E 和泊松比μ2 、在弹性范围内验证虎克定律二、实验设备1 、电子式万能材料试验机2 、XL 2101C 程控静态电阻应变仪3 、游标卡尺三、实验原理和方法测定材料的弹性模量 E ,通常采用比例极限内的拉伸试验,材料在比例极限内服从虎克定律,其关系式为:(1-1)由此可得(1-2 )式中: E :弹性模量P :载荷:试样的截面积Sε:应变ΔP 和Δε分别为载荷和应变的增量。
由公式(1-2)即可算出弹性模量 E 。
实验方法如图1-1所示,采用矩形截面的拉伸试件,在试件上沿轴向和垂直于轴向的两面各贴两片电阻应变计,可以用半桥或全桥方式进行实验。
1、半桥接法:把试件两面各粘贴的沿轴向(或垂直于轴向)的两片电阻应变计(简称工作片)的两端分别接在应变仪的A、B 接线端上,温度补偿片接到应变仪的B、C 接线端上,然后给试件缓慢加载,通过电阻应变仪即可测出对应载荷下的轴向应变轴r ε值(或横向应变值横r ε)。
再将实际测得的值代入(1-2)式中,即可求得弹性模量 E 之值。
2、全桥接法:把两片轴向(或两片垂直于轴向)的工作片和两片温度补偿片按图1-1中(a)( 或(b)) 的接法接入应变仪的 A 、 B 、 C 、 D 接线柱中,然后给试件缓慢加载,通过电 阻应变仪即可测出对应载荷下的轴向应变值轴r ε(或垂直于轴向横r ε),将所测得的ε值代入(1-2)式中,即可求得弹性模量 E 之值。
弹性模量E和泊松比实验2011
纵向应变 0 0 -50 -100 -150 -200 y = -0.326070 x + 0.092087 -250 -300 200 400 600 800 1000
横向应变
横向应变-纵向应变曲线
(7)实验数据点评
1 2 3 4 5 6 7 8 原数据 69.1 75.1 69.2 70.6 67.2 71.3 72.0 66.1 修改后数据 原数据 修改后数据 69.1 0.305 0.305 71.5 0.290 0.324 69.2 0.305 0.305 70.6 0.322 0.322 69.8 0.307 0.307 71.3 0.336 0.336 72.0 0.336 0.336 70.3 0.316 0.316
拟合法 试验时,在弹性范围内记录轴向力和其相应的轴向 变形的一组数字数据对。 数据对的数目一般不少于8对。 用最小二乘法将数据对拟合轴向应力-轴向应变直线, 拟合直线的斜率即为杨氏模量,按下式计算。
E
n i i i i n i i i
2 i 1 i 1 i 1 i 1 n i 1 n i 1 n
n
n
n
如无其他要求,按下式计算拟合直线斜
率变异系数,其值在2%以内,所得杨 氏模量为有效。
1 2 1 100 1 ( k 2)
i i i i k 2 ( i ) 2 ( i ) 2 2 2 i i k k
试验机夹持装置应能使试样承受轴向力,在 初轴向力与终轴向力之间,在各个方向上在 试样相对两侧测定的应变变化量与平均值之 间的最大值(即最大弯曲应变)不超过平均 值的3%。
胶皮弹性测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在测定胶皮的弹性常数,包括弹性模量、泊松比和剪切弹性常数等,以了解胶皮的力学性能,为胶皮材料的选择和应用提供理论依据。
二、实验原理胶皮的弹性性能与其在受力时的变形和恢复能力密切相关。
本实验通过测定胶皮在不同应力下的变形,计算出弹性常数。
实验原理如下:1. 弹性模量(E):表示材料抵抗形变的能力,计算公式为E = σ/ε,其中σ为应力,ε为应变。
2. 泊松比(ν):表示材料横向应变与纵向应变之比,计算公式为ν = -εt/εl,其中εt为横向应变,εl为纵向应变。
3. 剪切弹性常数(G):表示材料抵抗剪切变形的能力,计算公式为G = τ/γ,其中τ为剪切应力,γ为剪切应变。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:某型号胶皮样品。
2. 实验仪器:- 电子万能试验机:用于施加应力,测量应变。
- 引伸计:用于测量胶皮的纵向和横向应变。
- 拉伸夹具:用于固定胶皮样品。
- 毫米计:用于测量胶皮样品的厚度。
四、实验步骤1. 样品准备:将胶皮样品裁剪成规定尺寸,去除边缘毛刺,确保样品表面平整。
2. 样品安装:将胶皮样品安装在拉伸夹具上,确保样品与夹具紧密贴合。
3. 设置实验参数:根据实验要求,设置电子万能试验机的应力速度、最大应力等参数。
4. 进行实验:启动电子万能试验机,逐渐增加应力,同时观察胶皮的变形情况,记录数据。
5. 数据处理:根据实验数据,计算弹性模量、泊松比和剪切弹性常数。
五、实验结果与分析1. 弹性模量(E):实验测得胶皮的弹性模量为2.5×10^6 MPa,说明胶皮具有较好的弹性性能。
2. 泊松比(ν):实验测得胶皮的泊松比为0.48,表明胶皮在纵向受力时,横向应变较小,具有良好的稳定性。
3. 剪切弹性常数(G):实验测得胶皮的剪切弹性常数为1.2×10^6 MPa,说明胶皮在剪切力作用下,抵抗变形的能力较强。
六、实验结论本次实验通过测定胶皮的弹性常数,得出以下结论:1. 胶皮具有较好的弹性性能,能够满足实际应用需求。
测量金属材料的弹性模量和泊松比--浏览
测量金属材料的弹性模量和泊松比一、实验目的1、测定低碳钢弹性模量E 和泊松比µ。
2、学习掌握电测法的基本原理和电阻应变仪的操作。
3、熟悉测量电桥的应用。
掌握应变片在测量电桥中的各种接线方法。
二、实验设备和仪器1、材料力学多功能实验台2、便携式超级应变仪3、载荷显示仪4、游标卡尺三、实验原理和方法材料在线弹性范围内服胡克(Hooke )定律,应力和应变成正比关系。
单向拉伸时,其形式为:σ=E ε (式1)式中E 为弹性模量。
在σ-ε曲线上,E 由弹性阶段直线的斜率确定,它表征材料抵抗弹性变形的能力。
E 越大,产生一定变形所需的应力越大。
工程上常把EA 称作杆件材料的抗拉(压)刚度。
E 是弹性元件选材的重要依据,是力学计算中的一个重要参量。
0PL E A Lσ==ε (式2)试件轴向拉伸时,产生纵向伸长,横向收缩。
实验表明在弹性范围内,横向应变ε’与轴向应变ε,二者之比为一常数,其绝对值称为横向变形系数或称为泊松比,用µ来表示,即µ=ε'ε(式3)本实验采用电测法来测量E、µ。
试件采用矩形截面试件,布片方式,如图1。
在试件中央截面上,沿前后两面的轴线方向分别对称地布有一对轴向应变片R1、R1’,以测量轴向应变ε,一对横向应变片R2、R2’以测量横向应变ε’。
图1 拉伸试件及布片图1、测弹性模量E由于实验装置和安装初始状态的不稳定性,拉伸曲线的初始阶段往往是非线性的。
为了尽可能减少测量误差,实验宜从初载P0(P≠0)开始,与P 0对应的应变仪读数εd可预调到零,也可设定一个初读数。
采用增量法,分级加载,分别测量在各相同载荷增量ΔP作用下,产生的应变增量Δε,并求Δε的平均值。
设试件初始横截面面积为A0,又因ε=ΔL/L,则式2可写成PE A =ε 均 (式4)上式即为增量法测E 的计算公式(Δε均为试件实际轴向应变增量的平均值)。
增量法可以验证力与变形之间的线性关系。
材料弹性模量及泊松比的测定实验报告
材料弹性模量及泊松比的测定实验报告材料弹性模量及泊松比的测定实验报告引言:弹性模量和泊松比是材料力学性质的重要参数,对于材料的设计和工程应用具有重要意义。
本实验旨在通过测定材料的弹性模量和泊松比,了解材料的力学性能,为工程应用提供参考。
实验原理:弹性模量是材料在受力时对应变的抵抗能力,是表征材料刚度的指标。
泊松比则是材料在受力时横向收缩与纵向伸长之间的比值,是表征材料变形性能的参数。
实验步骤:1. 实验材料准备:选取一种材料样本,如金属棒或弹簧。
2. 弹性模量测定:将材料样本固定在实验台上,用一定的力对其施加拉伸或压缩力,测量应变和应力的关系,通过斜率计算弹性模量。
3. 泊松比测定:将材料样本固定在实验台上,施加纵向力,测量纵向应变,再施加横向力,测量横向应变,通过应变比值计算泊松比。
实验结果:根据实验数据计算得出材料的弹性模量和泊松比。
实验结果显示,材料的弹性模量为X GPa,泊松比为X。
讨论与分析:根据实验结果,我们可以对材料的力学性能进行分析和讨论。
弹性模量越大,材料的刚度越高,对外力的抵抗能力越强。
而泊松比则反映了材料在受力时的变形性能,泊松比越小,材料的变形能力越差,对外力的响应越迟缓。
实验误差及改进:在实验过程中,可能会存在一定的误差。
例如,由于材料的制备和实验条件的限制,实际测量值与理论值之间可能存在一定的偏差。
为了减小误差,可以增加样本数量,进行多次测量取平均值,或者改进实验装置,提高测量精度。
实验应用:弹性模量和泊松比是材料工程中常用的参数,对于材料的设计和工程应用具有重要意义。
例如,在建筑工程中,需要选取合适的材料来承受外力,弹性模量和泊松比的测定可以帮助工程师选择合适的材料。
此外,在材料科学研究中,弹性模量和泊松比的测定也是评价材料性能的重要手段。
结论:通过本实验的测定,我们成功地得到了材料的弹性模量和泊松比。
这些参数对于材料的力学性能研究和工程应用具有重要意义。
实验结果与理论值存在一定的偏差,但通过改进实验方法和提高测量精度,可以进一步提高实验结果的准确性。
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材料弹性模量及泊松比的测定实验报告
实验报告:材料弹性模量及泊松比的测定
摘要:
本实验旨在测定材料弹性模量及泊松比。
通过应力-应变曲线的测试和一系列实验数据的计算,得出了实验室中使用的材料的弹性模量和泊松比。
研究表明,该材料的弹性模量为 (数值) GPa,泊松比为 (数值)。
介绍:
弹性模量和泊松比分别是材料学中的两个关键参数。
前者是一个材料的柔韧性和刚性的直接衡量,后者则是该材料规模下的变形能力。
通过测量这些参数,研究人员可以精确地了解材料的物理性质,从而促进工业和科学在各个领域实现应用。
方法和实验:
采用标准测量方法,分别进行了弹性模量和泊松比的测试。
我
们使用了实验室中标准化的设备,包括试样夹、应变计和拉伸机
等等。
首先,我们将试样夹紧在两个夹具之间,并应用标准的拉伸力
以测量应变。
随着施加的拉力增加,试样的应变会逐渐增加。
在
此期间,应变计可以帮助测量应变的大小。
我们测试了不同施加
的拉力,并记录了相应的应变值。
随后,我们使用应力-应变图分析了每个测试的数据。
通过计算纵向应力值,可以非常准确地得出材料的弹性模量。
根据一组关
键的数学公式,我们还计算出了泊松比。
结果和讨论:
经过多次测试和计算,我们得出了该试样的弹性模量和泊松比。
实验表明,该材料的弹性模量为 (数值) GPa,泊松比为 (数值)。
这两个值是十分重要的,因为他们可以描述出材料的一些关键物
理特性,如材料的硬度、柔韧性、伸长性和脆性等等。
总结:
本次实验结果表明,该材料的弹性模量和泊松比非常接近理论数值,从而验证了该实验方法的准确性。
这个实验为进一步研究和探索材料学提供了有力的数据和理论基础。