鋼材彈性模量e和泊松系數(shù)μ測(cè)定 7.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? [1]測(cè)定鋼材彈性模量e和泊松系數(shù)μ。 [2]了解e、μ的測(cè)定方法。 [3]掌握電阻應(yīng)變儀的原理及使用方法。 7.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理 材料在比例極限范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變呈線性關(guān)系，由拉、壓虎克定律得知， 比例系數(shù)e稱為材料的彈性模量。由 有 ，若能測(cè)出拉（壓）應(yīng)力
和應(yīng)變，則即可由上式算出e值。 試樣伸長(zhǎng)必然會(huì)引起橫向截面尺寸縮短。設(shè)縱向線應(yīng)變?yōu)棣?，橫向線應(yīng)變?yōu)棣拧洌瑒t在 線彈性范圍內(nèi)，橫向線應(yīng)變與縱向線應(yīng)變之比為泊松系數(shù) ，用μ來(lái)表示，即 (7-1)
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)電測(cè)試驗(yàn)方法，測(cè)量縱向應(yīng)變?chǔ)藕蜋M向應(yīng)變?chǔ)拧?。?shí)驗(yàn)時(shí)將電阻應(yīng)變片按縱、 橫方向粘貼在被測(cè)試樣上，如圖7-1所示。
工作應(yīng)變片r1、r3、r1’、r3’貼在試樣上。r1、r3在板試樣兩面部位沿試樣軸 線方向粘貼，r1’、r3’沿著試樣橫向粘貼。溫度補(bǔ)償片r2、r4、r2’、r4’貼在另一 塊金屬板上。補(bǔ)償片不參與變形，被測(cè)金屬材料與貼補(bǔ)償片金屬材料材質(zhì)相同，并處于同 一溫度場(chǎng)合。工作片和補(bǔ)償片電阻值要求一致。為了消除試樣初曲率和加載可能存在的偏心引起的彎曲影響，并提高輸出，工作片和補(bǔ)償片采用全橋?qū)Ρ劢泳€法，如圖7-2所示。測(cè) 量過(guò)程中，實(shí)際應(yīng)變值為儀器輸出的讀數(shù)應(yīng)變 的一半，即 (7-2)
在分別測(cè)量軸向應(yīng)變和橫向應(yīng)變實(shí)驗(yàn)時(shí)，均采用等量逐級(jí)加載法，分別測(cè)量在相同載荷 增量δp作用下，軸向應(yīng)變?cè)隽喀摩藕蜋M向應(yīng)變?cè)隽喀摩拧?。因材料處于線彈性階段，在δp 作用下各級(jí)應(yīng)變?cè)隽繎?yīng)相同。 7.3 試驗(yàn)設(shè)備、工具 [1]多功能實(shí)驗(yàn)裝置。 [2]游標(biāo)卡尺。 [3]yj－25靜態(tài)電阻應(yīng)變儀。 7.4 實(shí)驗(yàn)方法、步驟 [1]測(cè)量試樣尺寸 ,在試件工作段的上、中、下三個(gè)部位測(cè)量，取它們的平均值計(jì)算試樣 的橫截面積a0。 [2]將縱向應(yīng)變片r1、r3與補(bǔ)償片r2、r4接成全橋。 [3]將橫向片r1’、r3’與補(bǔ)償片r2’、r4’接成全橋。 [4]對(duì)被測(cè)構(gòu)件予加載荷，調(diào)整應(yīng)變儀使電橋平衡。 [5]采用等量分級(jí)加載，記錄每次加載時(shí)的縱向、橫向應(yīng)變值。共加三次。 [6]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量后，將載荷卸掉，拆下導(dǎo)線，整理工作臺(tái)面。 7.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 [1]彈性模量e的計(jì)算： (7-3)
(7-4)
[2]泊松系數(shù)的計(jì)算： (7-5)