实验一、电测法测定材料弹性模量E、μ

实验一、电测法测定材料弹性模量E、μ

一、实验目的

1．学习电测方法。

2．电测法测定材料的弹性模量E、μ。 二、实验仪器设备

1．弯曲梁实验装置。 2．数字式电阻应变仪。 三、实验装置与实验原理

图 1 图 2

1．实验装置

见图1和图2，拔下销子3，卸下加载横梁8，卸下传感器9，从传感器上旋下加载压头7，然后将万向接头旋到加载系统5上，再将传感器旋到万向接头上，传感器下端与上夹头连接，下夹头安装在试验机架底座的孔内（注意：螺母不要旋紧，留有一定的活动距离，使其起到万向接头的作用；另外保护试件，以免试件被压弯），接着调整好上、下夹头之间的距离，将E、μ试件放入上、下夹头内，对准孔，插入销子，就可进行试验了。

图 3 图 4

2．实验原理

试件上沿着试件轴向和横向各粘贴两片应变片，补偿块上粘贴四片应变片见图3，按图4接两

/个测量桥，对试件加载，记录载荷P，并分别记录测得的轴向应变εP和横向应变εP，由公式

/?pP 计算出弹性模量E，由公式 计算出泊松比μ。 E???A?P?p

实验一 电测法测定弹性模量E和泊松比μ

实验日期：： 室温 小组成员 （一）实验目的

（二）实验设备、仪器

（三）实验记录

表1 测定E和μ实验试件原始尺寸 试件材料 宽度 b (mm) 15 厚度 t (mm) 2.5 横截面面积 A0 (mm2) 长度 L (mm)

表2 电测法测定E和μ实验数据记录 载荷（N） P △P=

△P εd 第一次 εd(με) △εd ε'd(με) ε'd △ε'd εd 第二次 εd(με) △εd ε'd(με) ε'd △ε'd εd 第三次 εd(με) △εd ε'd(με) ε'd △ε'd △εd= △ε'd= △εd= △ε'd= △εd= △ε'd= （四）结果处理

弹性模量： E= ? P 泊松比：

????

?=????

（五）问题讨论

1．电测法测定材料的E和μ值时应测何值？

2．电阻应变片的作用是什么？

3．写出电阻应变仪的读数应变表达式εd？

4．温度补偿片的作用是什么？

5．应变片在电桥中的接线方法有哪两种？

6．根据逐级加载时载荷和变形的读数记录，作图验证虎克定律。 σ O ε

成 绩 教师签字 日 期

实验二、纯弯曲梁正应力电测实验

一、实验目的

1．电测法测定纯弯曲梁正应力分布规律。 2．验证纯弯曲梁正应力计算公式。 二、实验装置与仪器

1．纯弯曲梁实验装置。 2．数字式电阻应变仪。 三、实验装置与实验原理

1．实验装置

弯曲梁试验装置如图1所示。它有弯曲梁1，定位板2，支座3，试验机架4，加载系统5，两端带万向接头的加载杆6，加载压头（包括

?16钢珠）7，加载横梁8，载荷传感器9和测

力仪10等组成。该装置有已粘贴好应变片的钢梁（其弹性模量E?210GNm2）用来完成纯弯

曲梁正应变分布规律试验。

图1

纯弯曲梁正应变分布规律试验

纯弯曲梁受力状态及有关尺寸见图2。

图 2

**

在梁的纯弯曲段内已粘贴好两组应变片，每组8片，分别为1～8号片和1～8号片，各片距中心层的距离在图3中已标出。当梁受力变形后，可由应变仪测出每片应变片产生的应变，这样就可得到实测的沿梁横截面高度的正应变分布规律。根据材料力学中纯弯曲梁的平面假设，沿梁横截面高度的正应变分布规律应当是直线。另外材料力学中还假设梁在纯弯曲段内是单向应力状态，为此，

我们在梁的下表面粘贴有与7号片和7号片垂直的8号片和8号片，当梁受力变形后，可测得?8*

*

?横?8?8和?8，根据泊松比??，可由或计

?7?7?纵***算得到?'，若?'近似等于?时，则证明梁纯弯

曲段内近似于单向应力状态。 图 3

2．实验原理

梁的纯弯曲段内，每片应变片所处状态是单向应力状态。根据单向应力状态的虎克定律：

σ = Eε

可以计算出梁的纯弯曲段内每片应变片所处的应力。 注：该装置只允许加4KN载荷，超载会损坏传感器。

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