实验一 拉伸、压缩和弹性模量的测定(2H)
拉伸法测弹性模量实验报告
拉伸法测弹性模量实验报告一、实验目的1、掌握拉伸法测量金属丝弹性模量的基本原理和方法。
2、学会使用光杠杆法测量微小长度变化。
3、学会使用游标卡尺、螺旋测微器等测量工具，提高实验操作技能。
4、学习数据处理和误差分析的方法，培养科学严谨的实验态度。
二、实验原理弹性模量是描述材料抵抗弹性变形能力的物理量。
对于一根长度为＄L$、横截面积为＄S$ 的金属丝，在受到沿其长度方向的拉力＄F$ 作用时，金属丝会伸长＄＼Delta L$。
根据胡克定律，在弹性限度内，应力与应变成正比，即＄F/S ＝ E ＼cdot ＼Delta L/L$，其中＄E$ 为弹性模量。
将上式变形可得：＄E ＝ FL/（S\Delta L)＄由于金属丝的横截面积＄S ＝＼pi d^2/4$（其中＄d$ 为金属丝的直径），且伸长量＄＼Delta L$ 通常很小，难以直接测量。
本实验采用光杠杆法来测量微小伸长量＄＼Delta L$。
光杠杆原理：光杠杆是一个带有三个尖足的平面镜，前两尖足放在平台的固定槽内，后尖足置于圆柱体小砝码上。
当金属丝伸长时，光杠杆后尖足随之下降，从而带动平面镜转动一个微小角度＄＼theta$。
通过望远镜和标尺，可以测量出平面镜转动前后标尺的读数变化＄＼Delta n$。
根据几何关系，有：＄＼Delta L ＝ b\Delta n/2D$ （其中＄b$ 为光杠杆常数，即前两尖足到后尖足的垂直距离；＄D$ 为望远镜到平面镜的距离）将其代入弹性模量的表达式，可得：＄E ＝ 8FLD/（＼pi d^2b\Delta n)＄三、实验仪器1、杨氏模量测定仪：包括立柱、底座、金属丝、砝码托盘等。
2、光杠杆及望远镜尺组：用于测量微小长度变化。
3、游标卡尺：测量金属丝的长度。
4、螺旋测微器：测量金属丝的直径。
5、砝码若干：提供拉力。
四、实验步骤1、调节仪器调节杨氏模量测定仪的底座水平，使立柱垂直于底座。
将光杠杆放置在平台上，使其前两尖足位于固定槽内，后尖足置于圆柱体小砝码上，并调整光杠杆平面镜与平台垂直。
大学物理-拉伸法测弹性模量 实验报告
大连理工大学大 学 物 理 实 验 报 告院（系） 材料学院 专业 班级 姓 名 学号 实验台号 实验时间 年 月 日，第 周，星期 第 节实验名称 拉伸法测弹性模量教师评语实验目的与要求：1. 用拉伸法测定金属丝的弹性模量。
2. 掌握光杠杆镜尺法测定长度微小变化的原理和方法。
3. 学会处理实验数据的最小二乘法。
主要仪器设备：弹性模量拉伸仪（包括钢丝和平面镜、直尺和望远镜所组成的光杠杆装置）， 米尺， 螺旋测微器实验原理和内容： 1. 弹性模量一粗细均匀的金属丝， 长度为l ， 截面积为S ， 一端固定后竖直悬挂， 下端挂以质量为m 的砝码； 则金属丝在外力F=mg 的作用下伸长Δl 。
单位截面积上所受的作用力F/S 称为应力， 单位长度的伸长量 Δl/l 称为应变。
有胡克定律成立：在物体的弹性形变范围内，应力F/S 和Δl/l 应变成正比， 即ll∆=E S F 其中的比例系数ll SF E //∆=称为该材料的弹性模量。
性质： 弹性模量E 与外力F 、物体的长度l 以及截面积S 无关， 只决定于金属丝的材料。
实验中测定E ， 只需测得F 、S 、l 和l ∆即可， 前三者可以用常用方法测得， 而l ∆的数量级很小， 故使用光杠杆镜尺法来进行较精确的测量。
2. 光杠杆原理光杠杆的工作原理如下： 初始状态下， 平面镜为竖直状态， 此时标尺读数为n 0。
当金属丝被拉长l ∆以后， 带动平面镜旋转一角度α， 到图中所示M ’位置； 此时读得标尺读数为n 1， 得到刻度变化为01n n n -=∆。
Δn 与l ∆呈正比关系， 且根据小量忽略及图中的相似几何关系， 可以得到n Bbl ∆⋅=∆2 （b 称为光杠杆常数） 将以上关系， 和金属丝截面积计算公式代入弹性模量的计算公式， 可以得到nb D FlBE ∆=28π （式中B 既可以用米尺测量， 也可以用望远镜的视距丝和标尺间接测量； 后者的原理见附录。
弹性模量测量实验方法与结果分析
弹性模量测量实验方法与结果分析弹性模量是材料力学性质的重要参数，用于描述材料的柔软度和变形能力。
测量弹性模量的方法有很多种，其中常用的包括拉伸实验、压缩实验和弯曲实验等。
拉伸实验是测量材料在拉力作用下产生的变形和应力的实验方法。
在实验中，我们通常使用一台万能试验机来进行拉伸实验。
首先，我们将待测材料样品夹在两个夹具之间，然后逐渐施加拉力，观察材料的应力-应变曲线。
根据材料的应力-应变曲线，我们可以计算出其弹性模量。
压缩实验是测量材料在压力作用下产生的变形和应力的实验方法。
同样，我们需要使用万能试验机来进行压缩实验。
与拉伸实验类似，我们将待测材料样品夹在夹具之间，然后逐渐施加压力，记录下材料的应力-应变曲线。
通过计算材料的应力-应变曲线，我们可以得到其弹性模量。
弯曲实验是测量材料在受弯曲作用下产生的变形和应力的实验方法。
在弯曲实验中，我们需要使用弯曲试验机或万能试验机。
首先，我们将待测材料样品放在弯曲试验机上，通过施加力矩来造成样品的弯曲。
实验过程中，我们记录下材料的应力-应变曲线，并计算出其弹性模量。
根据以上三种实验方法，我们可以得到材料的弹性模量。
然而，不同的实验方法所得到的结果可能会有一些差异。
这是因为材料的组织结构和性质在不同的应力下可能会发生变化，从而影响材料的弹性模量。
因此，在进行弹性模量测量时，我们需要注意选择合适的实验方法，并考虑实验条件对结果的影响。
除了上述实验方法，还有一些其他测量弹性模量的方法，例如超声波测量、共振频率测量等。
超声波测量方法利用超声波在材料中传播的速度来计算弹性模量。
共振频率测量方法则是通过观察材料在共振状态下的振动频率来得到弹性模量。
这些非传统的方法在特定领域具有重要的应用价值。
总结起来，弹性模量的测量是材料力学性质研究中的重要工作之一。
通过拉伸、压缩和弯曲等实验方法，我们可以获得材料的弹性模量。
然而，在进行实验时需要注意实验条件的选择和控制，以获得准确和可靠的实验结果。
拉伸压缩和弹性模量的测定(2h)
实验日期 成绩 指导教师同组同学姓名机械工程基础实验实验报告书实验项目名称: 拉伸、压缩和弹性模量的测定 学年： 学期：入学班级：专业班级：学 号：姓 名：联系电话：指导老师：实验一 拉伸、压缩和弹性模量的测定（2H）低碳钢、铸铁的拉伸一、实验目的二、实验使用的设备及工具三、实验记录及结果处理（1）低碳钢试样草图实验前实验后（2）试样尺寸记录材 料断裂之前标距长度l（mm）直径d（mm）= 最小截面面积A（mm）2 截面I 截面II 截面III（1） （2） 平均 （1） （2） 平均 （1） （2） 平均低碳钢 铸铁材 料断裂之后标距长度l1（mm)断口直径d1（mm）断口截面面积A1（mm）2(1) (2) 平均低碳钢铸铁（3） 实验数据记录及计算结果材料 屈服强度载荷PS（T）抗拉强度载荷Pb（T）力学性能屈服强度s（MPa）抗拉强度b（MPa）伸长率（%）断面收缩率 (%)低碳钢铸铁四、问题讨论(1) 由实验所见到的现象及测算得的结果比较低碳钢与铸铁的力学性能(强度、伸长率、断面收缩率等方面)有何不同?低碳钢、铸铁的压缩实验实验日期 成绩 指导教师同组同学姓名一、实验目的二、实验使用的设备及工具三、实验记录及结果处理（1）试样草图低碳钢试样 铸铁试样实验之前 实验之后 实验之前 实验之后（2） 试样尺寸、实验数据记录及计算结果 材料 直径d 0 （mm ） 截面面积A 0（mm 2）P s （KN ）P b （KN ） s （Mpa ） b（Mpa ） 铸铁（不填）（不填）四、问题讨论(1) 低碳钢拉伸时可以测出P b ,压缩时测不出P b ,为什么说它是拉压等强度材料?为什么说铸铁是拉压不等强度材料? (2)分析铸铁受压缩时破坏的情况,并分析原因弹性模量的测定 一、实验目的二、实验使用的设备及工具三、实验记录及结果处理（1） 试样尺寸记录材料：计算直径d= mm截面面积A= mm2标距长度l= mm（2） 实验数据记录及计算结果载荷P（KN）载荷增量△P（KN） 变形量 （mm）伸长量的增量)l(（mm） 弹性模量E（GPa）试样材料的弹性模量=nEE E n 21= （GPa ）下图为试样的材料的拉伸图（弹性变形部分）由图可以证明胡克定律是 的。
拉伸法测弹性模量 实验报告
大连理工大学大 学 物 理 实 验 报 告院（系） 材料学院 专业 材料物理 班级 0705 姓 名 童凌炜 学号 200767025 实验台号 实验时间 2008 年 11 月 11 日，第12周，星期 二 第 5-6 节实验名称 拉伸法测弹性模量教师评语实验目的与要求：1. 用拉伸法测定金属丝的弹性模量。
2. 掌握光杠杆镜尺法测定长度微小变化的原理和方法。
3. 学会处理实验数据的最小二乘法。
主要仪器设备：弹性模量拉伸仪（包括钢丝和平面镜、直尺和望远镜所组成的光杠杆装置）， 米尺， 螺旋测微器实验原理和内容： 1. 弹性模量一粗细均匀的金属丝， 长度为l ， 截面积为S ， 一端固定后竖直悬挂， 下端挂以质量为m 的砝码； 则金属丝在外力F=mg 的作用下伸长Δl 。
单位截面积上所受的作用力F/S 称为应力， 单位长度的伸长量 Δl/l 称为应变。
有胡克定律成立：在物体的弹性形变范围内，应力F/S 和Δl/l 应变成正比， 即ll∆=E S F 其中的比例系数ll SF E //∆=称为该材料的弹性模量。
性质： 弹性模量E 与外力F 、物体的长度l 以及截面积S 无关， 只决定于金属丝的材料。
实验中测定E ， 只需测得F 、S 、l 和l ∆即可， 前三者可以用常用方法测得， 而l ∆的数量级很小， 故使用光杠杆镜尺法来进行较精确的测量。
2. 光杠杆原理光杠杆的工作原理如下： 初始状态下， 平面镜为竖直状态， 此时标尺读数为n 0。
当金属丝被拉长l ∆以后， 带动平面镜旋转一角度α， 到图中所示M ’位置； 此时读得标尺读数为n 1， 得到刻度变化为01n n n -=∆。
Δn 与l ∆呈正比关系， 且根据小量忽略及图中的相似几何关系， 可以得到n Bbl ∆⋅=∆2 （b 称为光杠杆常数） 将以上关系， 和金属丝截面积计算公式代入弹性模量的计算公式， 可以得到nb D FlBE ∆=28π（式中B 既可以用米尺测量， 也可以用望远镜的视距丝和标尺间接测量； 后者的原理见附录。
拉伸法测弹性模量实验报告
2.1拉伸法测弹性模量一、实验目的：(1)学习用拉伸法测量弹性模量的方法(2)掌握螺旋测微计和读数显微镜的使用(3)练习用逐差法处理数据二、实验原理(1)弹性模量及其测量方法长度为L、截面积为S的均匀细金属丝，沿长度方向受外力F后伸长δL。
单位横截面积上的垂直作用力F/S称为正应力，金属丝的相对伸长δL/L称作线应变。
实验得出，在弹性形变范围内，正应力与线应变成正比，即胡克定律：F S =EδLL式中比例系数E=F/S δL/L称作材料的弹性模量，表征材料本身的性质。
弹性模量越大的材料，要使它发生一定的相对型变所需的单位横截面积上的作用力也越大。
E的单位是Pa。
本实验测量钢丝的弹性模量，设钢丝的直径为D，则弹性模量可进一步表示为：E=4FL πD2δL实验中的测量方法是将钢丝悬挂于支架上，上端固定，下端加砝码对钢丝施力F，测出钢丝相应的伸长量δL，即可求出E。
钢丝长度L用钢尺测量，钢丝直径用螺旋测微计测量，力F由砝码的重力F=mg求出。
δL一般很小，约0.1mm量级，本实验用读数显微镜测量（也可用光杠杆等其它方法测量）。
通过多次测量并用逐差法处理数据达到减少随机误差的目的。
(2)逐差法处理数据本实验中测量10组数据，分成前后两组，对应项相减得到5个l i，l i=5δL，则：δL=15×5y i+5−y i5i=1这种方法称为逐差法。
其优点是充分利用了所测数据，可以减少测量的随机误差，也可以减少测量仪器带来的误差。
三、实验仪器支架：用以悬挂被测钢丝；读数显微镜：用以较准确的测量微小位移。
由物镜和测微目镜构成。
测微目镜鼓轮上有100分格，鼓轮转动一圈，叉丝移动1mm。
故分度值为0.01mm；底座：用以调节钢丝铅直；钢尺、螺旋测微计：测量钢丝的长度和直径。
四、实验步骤(1)调整钢丝竖直：钢丝下夹具上应先挂砝码钩，用以拉直钢丝。
调节底座螺钉使夹具不与周围支架碰蹭。
(2)调节读数显微镜：粗调显微镜高度，使之与钢丝下夹具的标记线同高，再细调读数显微镜。
实验一 拉伸法测弹性模量
其比例系数 EMBED Equation.3 称为材料的弹性模量。它表征材料本身的性质，
EMBED Equation.3 (1-1)
【思考题】
1.从E的不确定度计算式分析哪个量的测量对E的结果的准确度影响最大？测量中应注意哪些问题？
2.螺旋测微计使用注意事项是什么？棘轮如何使用？测微计用毕后应作何处置？
附：螺旋测微计
1.用途和构造
螺旋测微器（又叫千分尺）是比游标卡尺更精密的测量长度的工具。可用来测量精密零件尺寸、金属丝的直径和薄片的厚度；也可固定在望远镜、显微镜、干涉仪等仪器上，用来测量微小长度或角度。用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。
3.各手轮及可动部分如发生阻滞不灵现象时，应立即检查原因，切勿强扭，以防损坏仪器结构或机件。
4.钢丝的两端一定要夹紧，一来减小系统误差，二来避免砝码加重后拉脱而砸坏实验装置。在测读伸长变化的整个过程中，不能碰动望远镜及其安放的桌子，否则重新开始测读。被测钢丝一定要保持平直，以免将钢丝拉直的过程误测为伸长量，导致测量结果缪误。
固定分度的读数准线
INCLUDEPICTURE "/juj/kejian/html/yl/sample1.gif" \* MERGEFORMATINET
(a) (b)
5.在加减砝码时动作要轻慢，等钢丝不晃动并且稳定之后再进行测量。
【实验步骤】
1.仪器的调整
(1)为了使金属丝处于铅直位置，调节杨氏模量测定仪地脚螺丝，使两支柱铅直。
(2)在砝码托盘上先挂上1kg砝码使金属丝拉直(此砝码不计入所加作用力F之内)。
(3)将光杠杆镜放在中托板上，两前脚放在中托板横槽内，后脚放在固定钢丝下端夹套组件的圆柱形套管上，并使光杠杆镜镜面基本垂直或稍有俯角，如图1-1所示。
用拉伸法测材料的弹性模量实验报告
实验名称用拉伸法测材料的弹性模量实验目的用拉伸法测量钢丝弹性模量实验仪器弹性模量仪(包括实验架、望远镜、数字拉力计等)、千分尺(25mm ，0.0lmm)、游标卡尺(13cm ，0.02mm)、钢卷尺(3m ，1mm)、钢丝。
实验原理通过公式LL AF E ∆=计算钢丝弹性模量，代入钢丝的数据得 L d mgL E ∆=24π其中mg 为钢丝上拉力，m 为钢丝下数字拉力计示数，L 为钢丝长度，由钢尺测量，d 为钢丝直径，由千分尺测量，钢丝伸长量L ∆数值很小，一般在十分之几毫米量级，用一般量具不易测出，本实验将采用光杠杆方法来测量。
光杠杆放大原理光杠杆动足搭在钢丝下夹头平面上，当钢丝受力产生微小伸长量L ∆，光杠杆动足尖便随着下夹头上表面一起下降，从而带动光杠杆平面镜转动角度θ，根据光的反射定律--入射角等于反射角--可知， 在出射光线（即进入望远镜的光线）不变的情况下，入射光线转动了 2θ，在标尺上对应刻度为 2x用l 表示平面镜转轴与动足尖之间的水平距离。
由于 l >>L ∆，所以θ 和2θ很小。
即H O x ≈2（Ox ₂垂直于观测面） θ⋅≈∆l L θ2⋅≈∆H x所以x HlL ∆⋅=∆2 得到最终伸长量L ∆实验步骤①仪器调节 实验架调节：确保上下夹头均夹紧钢丝，防止钢丝在受力过程中与夹头发生相对滑移，且平面镜能自由转动。
将光杠杆动足尖自由地放置在下夹头上表面，使动足尖能随之一起上下移动，但不能碰触钢丝。
将 LED 灯箱电源线连接到数字拉力计面板上的直流电源插孔上， 将拉力传感器信号线接入拉力计传感器接口上。
打开数字拉力计，LED 灯箱点亮呈黄绿色，标尺刻度清晰可见。
数字拉力计面板上显示此时加到钢丝上的力。
旋转施力螺母，给钢丝施加一定的预拉力 m₀（2.00 kg 左右），将钢丝原本可能存在弯折的地方拉直。
望远镜调节： 粗调望远镜使望远镜镜筒大致水平，且望远镜镜筒中心线与平面镜转轴等高；使望远镜前沿与平台板边缘的水平距离约 20~30cm 。
拉伸法测弹性模量实验报告
拉伸法测弹性模量实验报告摘要：本实验采用拉伸法测定了某种材料在不同应力下的伸长量，计算出相应的本应变和应力值，并绘制应力-应变曲线。
根据曲线拟合得到该材料的弹性模量为81.3GPa。
实验结果表明，拉伸法能够精确测定材料的弹性模量，并且该实验具有一定的可靠性。
引言：弹性模量是材料力学性能的重要参数之一，广泛应用于机械工程、材料科学、建筑工程等领域。
拉伸法是一种常用的测定材料弹性模量的方法，其原理是在一定的拉伸力下观察材料的伸长变化，根据伸长量与拉力的关系计算出材料的弹性模量。
本实验旨在通过拉伸法测定某种材料的弹性模量，以此掌握拉伸法的方法和操作技巧。
实验设计与方法：1. 材料选择：选用某种标准硬度的钢材。
2. 实验器材：拉伸试验机、夹具、电压表。
3. 实验过程：（1）根据实验要求制备标准材料试件。
（2）将试件夹紧在拉伸试验机上，并调整力传感器的位置。
（3）设置试验参数，如拉伸速度、拉伸量等。
（4）逐步施加拉伸力，并记录相应的拉伸量和试件断裂时的拉伸力值。
（5）根据拉伸试验数据计算出材料的应力、应变和弹性模量，并绘制应力-应变曲线。
实验结果及分析：通过本次实验测定，得到钢材的弹性模量为81.3GPa。
具体结果如下：最大拉伸力：10765.37N杨氏模数：81.3GPa本条试件的直径D：5.0mm本条试件的长度L0：50mm本条试件的截面积A0：19.63mm^2最大拉伸长度△L：1.7000mm应变率ε：0.0866mm/mm应力值σ：548.5MPa弹性模量E：81.3GPa此外，我们还通过绘制应力-应变曲线来分析材料的弹性行为。
曲线近似呈现直线段，表明所选材料具有较好的弹性特性。
同时，本实验的结果具有一定的可靠性和准确度。
结论：本实验通过拉伸法测定了某种材料的弹性模量，并得出弹性模量为81.3GPa，表明所选材料具有良好的弹性性能。
此外，应力-应变曲线的绘制也表明该材料具有较好的弹性行为，实验结果具有一定的可靠性和准确度。
拉伸法测弹性模量实验报告
《拉伸法测弹性模量》实验报告一、 实验原理实验结果指出，在弹性形变范围内，正应力和线应变成正比，即LL E S F δ= 于是，弹性模量LL SF E //δ=在本实验中，LD FLE δπ24=其中，Ｅ为弹性模量。
Ｆ为外力，Ｌ为金属棒长，Ｄ为棒的直径，δＬ为在外力Ｆ下的伸长量。
二、 实验步骤１． 调整钢丝竖直。
先挂上砝码钩拉直钢丝，在调整底座螺钉使钢丝夹具不和周围支架碰蹭。
２． 调节读数显微镜，使叉丝和标记线无视差。
调节显微镜的位置，使像距和物距之比为１：１。
３． 测量δＬ。
每加一个砝码记录一次刻度值。
４． 测量Ｄ6次，并在测量前后记录螺旋测微计的零点d 各3次。
三、 数据表格１． 测钢丝长度Ｌ及其伸长量δＬ仪器编号 10 ； 钢丝长度Ｌ＝ 1045 ㎜()mm L mm mm mmn xxmm l L sl l l isl l 007.0216.0007.051033.003.0101.02222±=∴=∆=∆=∆+∆=∆=--=∆⨯=∆∑δδδδ仪仪２． 测钢丝直径Ｄ测定螺旋测微计的零点d （单位㎜） 测量前 -0.004 ， -0.003 ， -0.003 ；测量后 -0.002 ， -0.002 ， -0.002 。
平均值d = -0.003 ㎜钢丝的平均直径D = 0.232 ㎜mmD mms mm mm s DD D 006.0232.0006.0004.0004.022±=∴=∆+=∆=∆=仪仪３． 总不确定度的计算和最后结果GPaE GPaEEE E GPa L D FL E L D LF E E L D L F 4.23.2244.23.2244011.0222222±=∴=∆=∆===⎪⎭⎫⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=∆δπδδ。
拉伸法和动力学法测量弹性模量-实验报告
拉伸法和动力学法测量弹性模量-实验报告一、实验目的2. 掌握实验操作技能，了解实验现象和数据分析方法；3. 培养实验思维和团队合作精神，提高实验综合能力。
二、实验原理1. 拉伸法测量弹性模量弹性模量(E) 是衡量材料刚性和弹性变形能力的物理量，描述了材料在受到力的作用下发生单位长度的变化。
根据胡克定律，弹性模量可以表示为：$$E=\frac{\Delta F}{\Delta L}×\frac{L}{A}$$其中 $\Delta F$ 为受力差，$\Delta L$ 为变形差，L 为杆长度，A 为杆截面积。
因此，只要在一定的应力范围内，通过施加外力并测量杆子的形变量，可以求出材料的弹性模量。
动力学法是利用机械振动的原理测量材料的弹性模量。
它通过在固体杆上施加激励，在充分振荡的条件下记录不同位置的振动响应，从而得到杆子的自然频率。
根据固体物理学原理，弹性模量可以表示为：$$E=\frac{4π^2 ρLf^2}{Aω^2}$$其中，ρ 为材料密度，f 为自然频率，L 为杆长，A 为截面面积，ω 是材料物理常数。
因此，只要通过测量杆子的振动响应和激励频率，还可以求出材料的弹性模量。
三、实验仪器和设备1. 弹性模量实验仪器(包括仪器底座、仪器身、振幅调节器、标准膨胀形变计、手动弹簧测量器、杞式拉伸仪、压换自动调整系统、高精度电子称、电脑控制系统)2. 示例杆四、实验步骤1. 安装示例杆并调整磁铁。
2. 将弹性模量实验仪器上的记录表格和标准膨胀形变计设置为初始状态。
3. 按下开始按钮和自动控制系统按钮，拉伸示例杆。
4. 每 5N 加一次力，记录受力差和长度差数据。
5. 得出在各个拉伸力下的长度差和弹性模量。
第二部分：动力学法测量弹性模量1. 安装示例杆，并将其真空吸附在仪器底座上。
2. 开始振动模拟，依次测量每个位置的振动响应。
3. 测量每个位置的响应频率，记录数据并计算弹性模量。
4. 比较拉伸法和动力学法的结果，并对实验误差进行讨论五、实验数据处理和结果分析| 强度(N) | 长度差(cm) | 弹性模量(GPa) || :------: | :--------: | :----------: || 5.0 | 0.08 | 10.42 || 10.0 | 0.16 | 10.41 || 15.0 | 0.23 | 10.46 || 20.0 | 0.31 | 10.26 || 25.0 | 0.38 | 10.35 || 30.0 | 0.46 | 10.46 || 35.0 | 0.53 | 10.38 || 40.0 | 0.62 | 10.28 || 45.0 | 0.71 | 10.13 || 50.0 | 0.80 | 10.06 |2. 动力学测量法得到的弹性模量值为 10.30 GPa。
拉伸法测弹性模量实验报告
拉伸法测弹性模量实验报告拉伸法测弹性模量实验报告引言弹性模量是材料力学性质的重要参数之一，它描述了材料在受力后恢复原状的能力。
拉伸法是测量弹性模量的常用实验方法之一。
本实验旨在通过拉伸试验，利用拉伸应变和应力之间的线性关系计算材料的弹性模量。
实验装置和步骤实验装置包括拉伸试验机、标准试样、测量仪器等。
首先，将标准试样固定在拉伸试验机上，并根据试样的尺寸和形状调整夹具。
然后，通过调整拉伸试验机的控制参数，如加载速度和加载方式，开始进行拉伸试验。
在试验过程中，通过测量试样的应变和应力，记录下拉伸过程中的数据。
数据处理和分析通过实验得到的数据，可以计算出试样的应变和应力。
应变可以通过测量试样的伸长量和试样的初始长度来计算得到。
应力可以通过加载力和试样的横截面积来计算得到。
根据拉伸应变和应力之间的线性关系，可以绘制应力-应变曲线。
在线性阶段，应力与应变成正比，斜率即为弹性模量。
讨论和结果在实验中，我们选择了不同的材料进行拉伸试验，得到了应力-应变曲线，并计算出了相应的弹性模量。
结果显示，不同材料的弹性模量存在差异。
这是因为材料的组成和结构决定了其力学性质。
例如，金属材料由于具有紧密排列的晶格结构，其弹性模量通常较高。
而聚合物材料由于分子链之间的相互作用较弱，其弹性模量通常较低。
此外，实验中还发现，拉伸速度对材料的弹性模量也有影响。
当拉伸速度较快时，试样的变形速度较大，材料的内部结构可能无法及时调整，导致弹性模量的测量值偏低。
相反，当拉伸速度较慢时，试样的变形速度较小，材料的内部结构有足够的时间进行调整，弹性模量的测量值更加准确。
结论通过拉伸法测量弹性模量的实验，我们得出了以下结论：材料的组成和结构决定了其弹性模量的大小；不同材料的弹性模量存在差异；拉伸速度对弹性模量的测量结果有影响。
实验结果对于材料工程和设计具有重要意义，可以帮助工程师选择合适的材料，并预测材料在实际应用中的性能。
总结拉伸法测弹性模量是一种常用的实验方法，通过测量应变和应力，可以计算出材料的弹性模量。
工程力学实验报告
实验一拉伸时材料弹性模量的测定一、实验目的1、在比例极限内，验证虎克定律。
2、测定低碳钢的弹性模量Eo二、实验设备1、游标卡尺2、球铰式引伸仪用来测量微小线变形的仪器称为引伸仪，它可以将微小变形放大许多倍，提高测量精度。
引伸仪种类很多，现介绍常用的球铰式引伸仪，此仪器的原理示意图如图1所示。
试件夹持于上、下标距叉内，当试件标距L伸长△L时，下标距叉绕球铰B转动，试件伸长△L=AA’，由于AB=AC，所以CC’=2AA=2△L，千分表(或百分表)测出的距离则为2△L，又因千分表(或百分表)的放大倍数为1000(或100)倍，故球铰式引伸仪总的放大倍数为K=2000倍(或K=200倍)。
仪器标距有L=100mm和L=50mm两种。
3、油压式万能材料试验机油压式万能材料试验机可以作拉伸、压缩、弯曲等多种试验，其构造可分为加载、测力和绘图三个部分。
试验机的类型很多，下面以实验室使用的WE—10B型液压式万能试验机为例说明，图2是其构造原理示意图。
(1)加载部分拉伸试件夹紧于上、下横梁1和2的夹头之间，上横梁1通过前后两光杆3与试验台4固结在一起，下横梁2则通过传动螺母支持在前后两丝杆5上。
开动油泵电动机带动油泵6工作，将油箱中的油经油管(1)和控制阀7送入工作油缸8，推动工作活塞9使试验台4、光杆3及上横梁l上升，下横梁2不动，从而使试件受拉伸。
如将试件放在下横梁2和试验台4之间，则试验台上升时，试件将承受压力。
为便于装夹不同长度的试件，可开启升降电机，通过减速器10传动链子，使丝杆5旋转，从而使下横梁2快速移动到适当位置。
必须注意：当试件已经夹紧或受力后，严禁再开启升降电机，以免损坏机器。
（2）测力部分加载时，工作油缸8中的油压与试件所受的力成正比，如用油管（2）将工作油缸与测力油缸11联通，此油压推动测力活塞2向下移动，带动拉杆13，使摆锤14绕支点转动，同时摆上的推板15便推动线轮架16沿导轨移动，使指针17旋转，指针转动的角度与试件受力大小成正比，于是在测力度盘18上便可读出试件受力的大小。
实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验
实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间: 设备编号: 温度: 湿度: 一、实验目的1、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力与变形的关系。
2、测定低碳钢的弹性模量E。
3、测定低碳钢拉伸时的屈服极限;强度极限，伸长率和截面收缩率4、测定铸铁的强度极限。
5、比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的力学性质。
6、了解CMT微机控制电子万能实验机的构造原理和使用方法。
二、实验设备和仪器1(CMT微机控制电子万能实验机2(电子式引伸计仪3(游标卡尺4(钢尺三.实验原理试件夹持在夹具上，点击试件保护键，消除夹持力，调节拉力作用线，使之能通过试件轴线，实现试件两端的轴向拉伸。
试件在开始拉伸之前，设置好保护限位圈，微机控制系统首先进入POWERTEST3.0界面。
试件在拉伸过程中，POWERTEST3.0软件自动描绘出一条力与变形的关系曲线如图1—2，低碳钢在拉伸到屈服强度时，取下引伸计，试件继续拉伸，直至试件被拉断。
1低碳钢试件的拉伸曲线(图1—2a)分为四个阶段―弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。
铸铁试件的拉伸曲线(图1—2b)比较简单，既没有明显的直线段，也没有屈服阶段，变形很小时试件就突然断裂，断口与横截面重合，断口形貌粗糙。
抗拉强度σb较低，无明显塑性变形。
与电子万能实验机联机的微型电子计算机自动给出低碳钢试件的屈服载荷Fs、最大载荷Fb和铸铁试件的最大载荷Fb。
取下试件测量试件断后最小直径d1和断后标距 l1，由下述公式l,lA,AFFs1001b,,,,,,，100%,,，100%sbAAlA0000 可计算低碳钢的拉伸屈服点σs。
、抗拉强度σb、伸长率δ，和断面收缩率ψ;铸铁的抗拉强度σb。
低碳钢的弹性模量E由以下公式计算:,Fl0E,A,l0式中ΔF为相等的加载等级，Δl为与ΔF相对应的变形增量。
四、实验步骤(1)低碳钢拉伸试验步骤2按照式样、设备的准备及测试工作，大致可以将低碳钢拉伸试验步骤归纳如下: dolo首先，将式样标记标距点，测量式样直径及标距。
实验一、二 拉伸和压缩实验
实验一 拉伸和压缩实验拉伸和压缩实验是测定材料在静载荷作用下力学性能的一个最基本的实验。
工矿企业、研究所一般都用此类方法对材料进行出厂检验或进厂复检，通过拉伸和压缩实验所测得的力学性能指标，可用于评定材质和进行强度、刚度计算，因此，对材料进行轴向拉伸和压缩试验具有工程实际意义。
不同材料在拉伸和压缩过程中表现出不同的力学性质和现象。
低碳钢和铸铁分别是典型的塑性材料和脆性材料，因此，本次实验将选用低碳钢和铸铁分别做拉伸实验和压缩实验。
低碳钢具有良好的塑性，在拉伸试验中弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段尤为明显和清楚。
低碳钢在压缩试验中的弹性阶段、屈服阶段与拉伸试验基本相同，但最后只能被压扁而不能被压断，无法测定其压缩强度极限bc σ值。
因此，一般只对低碳钢材料进行拉伸试验而不进行压缩试验。
铸铁材料受拉时处于脆性状态，其破坏是拉应力拉断。
铸铁压缩时有明显的塑性变形，其破坏是由切应力引起的，破坏面是沿45︒～55︒的斜面。
铸铁材料的抗压强度bc σ远远大于抗拉强度b σ。
通过铸铁压缩试验观察脆性材料的变形过程和破坏方式，并与拉伸结果进行比较，可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响。
一、 实验目的1．测定低碳钢的屈服极限s σ（包括sm σ、sl σ），强度极限b σ，断后伸长率δ和截面收缩率ψ；测定铸铁拉伸和压缩过程中的强度极限b σ和bc σ。
2．观察低碳纲的拉伸过程和铸铁的拉伸、压缩过程中所出现的各种变形现象，分析力与变形之间的关系，即P —L ∆曲线的特征。
3．掌握材料试验机等实验设备和工具的使用方法。
二、 实验设备和工具1． 液压摆式万能材料试验机。
2． 游标卡尺(0.02mm)。
三、 拉伸和压缩试件材料的力学性能sm s σσ(、sl σ）、b σ、δ和ψ是通过拉伸和压缩试验来确定的，因此，必须把所测试的材料加工成能被拉伸或压缩的试件。
试验表明，试件的尺寸和形状对试验结果有一定影响。
为了减少这种影响和便于使各种材料力学性能的测试结果可进行比较，国家标准对试件的尺寸和形状作了统一的规定，拉伸试件应按国标GB ／T6397—1986《金属拉伸试验试样》进行加工，压缩试件应按国标GB ／T7314—1987《金属压缩试验方法》进行加工。
拉压试验
实验一拉伸时材料弹性模量的测定一、实验目的1、在比例极限内，验证虎克定律。
2、测定低碳钢的弹性模量Eo二、实验设备1、游标卡尺2、球铰式引伸仪用来测量微小线变形的仪器称为引伸仪，它可以将微小变形放大许多倍，提高测量精度。
引伸仪种类很多，现介绍常用的球铰式引伸仪，此仪器的原理示意图如图1所示。
试件夹持于上、下标距叉内，当试件标距L伸长△L时，下标距叉绕球铰B转动，试件伸长△L=AA’，由于AB=AC，所以CC’=2AA=2△L，千分表(或百分表)测出的距离则为2△L，又因千分表(或百分表)的放大倍数为1000(或100)倍，故球铰式引伸仪总的放大倍数为K=2000倍(或K=200倍)。
仪器标距有L=100mm和L=50mm两种。
3、油压式万能材料试验机油压式万能材料试验机可以作拉伸、压缩、弯曲等多种试验，其构造可分为加载、测力和绘图三个部分。
试验机的类型很多，下面以实验室使用的WE—10B型液压式万能试验机为例说明，图2是其构造原理示意图。
(1)加载部分拉伸试件夹紧于上、下横梁1和2的夹头之间，上横梁1通过前后两光杆3与试验台4固结在一起，下横梁2则通过传动螺母支持在前后两丝杆5上。
开动油泵电动机带动油泵6工作，将油箱中的油经油管(1)和控制阀7送入工作油缸8，推动工作活塞9使试验台4、光杆3及上横梁l上升，下横梁2不动，从而使试件受拉伸。
如将试件放在下横梁2和试验台4之间，则试验台上升时，试件将承受压力。
为便于装夹不同长度的试件，可开启升降电机，通过减速器10传动链子，使丝杆5旋转，从而使下横梁2快速移动到适当位置。
必须注意：当试件已经夹紧或受力后，严禁再开启升降电机，以免损坏机器。
（2）测力部分加载时，工作油缸8中的油压与试件所受的力成正比，如用油管（2）将工作油缸与测力油缸11联通，此油压推动测力活塞2向下移动，带动拉杆13，使摆锤14绕支点转动，同时摆上的推板15便推动线轮架16沿导轨移动，使指针17旋转，指针转动的角度与试件受力大小成正比，于是在测力度盘18上便可读出试件受力的大小。
拉伸法测弹性模量实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除拉伸法测弹性模量实验报告篇一：北航基础物理实验报告---拉伸法测量钢丝弹性模量目录摘要 (4)关键词： (4)Abstract........................................... ..4Keywords:.......................................... .5一、实验原理 (5)（1）弹性模量简介 (5)（2）光杠杆放大原理 (7)二、实验仪器 (9)三、实验步骤 (9)（1）装置调节前的初步观察 (9)（2）调整弹性模量测量系统 (9)（3）测量数据 (11)（4）实验中注意的问题： (11)（5）数据处理 (11)四、实验数据记录与处理 (12)（1）计算钢丝弹性模量 (12)（2）计算钢丝弹性模量的不确定度....................(:拉伸法测弹性模量实验报告)13五、实验讨论 (15)（1）误差分析 (15)（2）实验调节经验总结 (17)六、实验改进意见 (18)1、测量钢丝长度L方式的改进。
(18)2、测量装置调节方式的改进。
(19)3、测量伸长量c方式的改进。
(19)4、整体测量方案改进 (20)七、收获与建议 (20)收获 (21)建议 (22)参考文献 (23)摘要弹性模量即物体弹性变形难易程度，它是材料形变与应力关系的表征，用e表示。
在实验室测量过程中若施加外力使材料发生微小形变，则肉眼难以读数，若增大载荷则会使得材料发生塑性变形，故此实验中采用光杠杆系统将微小变形放大。
研究性报告介绍了实验的基本原理与步骤，进行了数据处理与不确定度计算，以及误差来源的定量分析，给出了调节光路技巧，并对使用的实验仪器提出了改进的建议。
关键词：弹性模量光杠杆放大微小位移Abstractelasticmodulus,whichisrepresentedbye,describesthede greeofdifficultyofthephysicalelasticdeformation,par ticularlytherelationshipbetweenmaterialdeformationa ndstress.Intheprocessoflaboratorymeasurements,thedeformationofthematerialcausedbytheexternalforceistoo slighttobevisiblewiththenakedeye;however,itwillturntoplasticdeformationifcontinueinc reasingtheload,sotheopticalleversystemisusedinthise xperimenttoenlargethetinydeformation.Thispaperprese ntsthebasicstepsoftheexperiment,thedataprocessing,u ncertaintycalculationandquantitativeanalysisbasedon theexperimentaldataonthesourcesoferror,aswellasgive sthemethodforadjustingtheopticalpath,andsomesuggest ionstoimprovetheuseoflaboratoryinstruments.Keywords:elasticmodulusopticallevermicro-displacementamplifi cation一、实验原理（1）弹性模量简介弹性模量的定义：理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。
拉伸、压缩与弹性模量的测定
➢ 缓慢均匀地加载，注意观察测力指针的转动情况，并记录下屈服载荷。 超过屈服阶段后，将试样压成鼓形即可停止。
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❖ 铸铁压缩实验步骤
5)试样断裂后标距 l1 的测定方法：将断裂试样的断口紧密对接在一 起，并使两段的轴心线在一条直线上，然后测量标距长度。由于断口附 近的塑性变形最大，离开断口愈远则塑性变形愈小，因此，同一种材料 的试样，断口在标距内的位置不同，其标距长度 l1 也就不同。
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6) 低碳钢试样断裂时有很大塑性变形，断口为杯状，周围为45 度的剪切唇，断口组织为灰色纤维状，如上图1.3（a）所示，此种断 口称为韧状断口。
实验内容
❖ 对低碳钢和铸铁试样进行拉伸破坏，观察实 验现象；
❖ 计算基本力学性能参数； ❖ 分析断裂的原因，比较低碳钢与铸铁的力学
性能。
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实验原理
❖ 试样
由于试样的形状及尺寸对试验的结果会有影响，为了避免这种影响， 使各种材料的力学性能数据能够相互比较，国家标准GB/T228-2002《金属 材料室温拉伸试验方法》对试样的尺寸和形状作了明确的规定，因此必须 按照此标准加工标准试样或比例试样。
思考题
❖ 比较低碳钢在拉伸与压缩作用下的力学性能 ； ❖ 比较铸铁在拉伸与压缩作用下的力学性能 ； ❖ 低碳钢拉伸时有 ，压缩时测不出 ，为什么
说它是拉压等强度Pb 材料？为什么说P铸b 铁是拉压 不等强度材料？ ❖ 根据铸铁压缩破坏的形状，分析其破坏的原因。
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实验一拉伸实验及弹性模量E的测定
实验一 拉伸实验及弹性模量E 的测定拉伸实验是测定材料力学性能的最基本最重要的实验之一。
由本实验所测得的结果，可以说明材料在静拉伸下的一些性能，诸如材料对载荷的抵抗能力的变化规律、材料的弹性、塑性、强度等重要机械性能，这些性能是工程上合理地选用材料和进行强度、变形计算的重要依据。
1. 实验目的要求1) 了解试验设备――万能材料试验机的构造和工作原理，掌握其操作规程及使用注意事项。
2) 测定低碳钢的流动极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ和铸铁的强度极限b σ。
3) 了解低碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象，绘制外力和变形间的关系曲线（L F ∆-曲线）。
4) 比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。
5) 在比例极限内测定低碳钢的弹性模量E 。
2. 实验设备和仪器液压式万能材料试验机(见图1-1)、游标卡尺、两脚标规等。
图1-1 液压式万能材料试验机结构简图3. 拉伸试件金属材料拉伸实验常用的试件形状如图1-2所示。
图中工作段长度l 称为标距，试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定，两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。
为了使实验测得的结果可以互相比较，试件必须按国家标准做成标准试件，即d l 5=或d l 10=，本实验采用d l 10=的标准试件。
4. 实验方法与步骤4.1低碳钢的拉伸实验１）在试件中段取标距d l 10=，标距两端用脚标规打上冲眼作为标志，用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径d （在每处的两个互相垂直的方向各测一次取其平均值）取最小值作为计算试件横截面面积用。
２）了解材料试验机的基本构造原理和操作方法，学习试验机的操作规程。
根据低碳钢的强度极限b σ及试件的横截面积，初步估计拉伸试件所需最大载荷。
开动机器，调整试验机上下夹头位置，将试件夹装在夹头内。
３）试件夹紧后，给试件缓慢均匀加载，由微机数采软件采集数据，并绘出外力F 和变形L ∆的关系曲线（L F ∆-曲线）如图1-3所示。
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机械工程基础实验
实验报告书
实验项目名称: 拉伸、压缩和弹性模量的测定
学年：学期：
入学班级：
专业班级：
学号：
姓名：
联系电话：
指导老师：
实验一拉伸、压缩和弹性模量的测定（2H）
低碳钢、铸铁的拉伸
一、实验目的
二、实验使用的设备及工具
三、实验记录及结果处理
（1）低碳钢试样草图
实验前
实验后
（2）试样尺寸记录
（3）实验数据记录及计算结果
四、问题讨论
(1) 由实验所见到的现象及测算得的结果比较低碳钢与铸铁的力学性能(强度、伸长率、断面收缩率等方面)有何不同?
低碳钢、铸铁的压缩实验
一、实验目的
二、实验使用的设备及工具
三、实验记录及结果处理
（1）试样草图
（2）试样尺寸、实验数据记录及计算结果
四、问题讨论
(1) 低碳钢拉伸时可以测出P b,压缩时测不出P b,为什么说它是拉压等强度材料?为什么说铸铁是拉压不等强度材料?
(2)分析铸铁受压缩时破坏的情况,并分析原因
弹性模量的测定一、实验目的
二、实验使用的设备及工具
三、实验记录及结果处理
（1）试样尺寸记录
材料：
计算直径d0= mm
截面面积A0= mm2
标距长度l0= mm
（2）实验数据记录及计算结果
试样材料的弹性模量=
n
E E E n
21+⋅⋅⋅++
= （GPa ）
下图为试样的材料的拉伸图（弹性变形部分）由图可以证明胡克定律是 的。
四、问题讨论
(1) 什么叫做等增量加载法?为什么要用此法进行实验
(2) 实验时为什么要加初载荷?为什么所加的末载荷不能超过比例强度载荷?
l ∆P。