实验编号1 测量弹性模量E实验
测量弹性模量E试验
一、 概述
弹性模量E是表征材料力学性能的重要指标之一,它反映了材料抵抗弹性变形的能力,即材料的刚度。在工程设计中,若对构件进行刚度、稳定和振动等计算,都要用到弹性模量。它是通过实验方法来测定的。可分为引伸计法、电测法和图表法等。
二、 实验目的
1、在比例极限内,验证虎克定律,并测定材料的弹性模量E。
2、熟悉电子引伸仪的构造原理及使用
3、学会拟定实验加载方案
三、 实验设备和仪器
1、 微机控制电子万能实验机(10T)
2、 电子引伸计
3、 游标卡尺
4、 低碳钢拉伸试样
四、 实验原理
弹性模量E是材料在比例极限内,应力与应变之比例。低碳钢材料在比例极限内载荷P与绝对伸长变形△L符合胡克定律。为了验证胡克定律和消除测量中的偶然误差,一般采用等增量法加载。所谓增量法,就是把欲加的最终载荷分成若干等份,逐级加载以测量试样的变形。若每级载荷相等,则称为等增量法。实验时,当每增加一级载荷增量ΔP,从电脑上读出相应变形增量也应相等,这就验证了胡克定律。于是增量法测E的公式为。
为了夹紧试样,必须施加一定的初载荷F0,其大小为材料比例极限10%对应的拉力。最终荷载FP不应超过材料比例极限对应的拉力FMax。若以屈服点бS来表示,一般取为FMax=0.7~0.8бSA0,采用等登增量法加载应分为5~7级,而每级加载后引伸计的变形都有明显的变化。
五、 实验步骤
1、拟定等增量加载方案。即确定P0、ΔP、和P终,测量试样的直径。测量试样的尺寸方法为:用游标卡尺在试样标距两端和中间三个截面上测量直径,每个截面在互相垂直方向各测量一次,取其平均值。用三个平均值中平均值计算横截面积。确定引伸计的标距L0。
2、开机:试验机——>打印机——>计算机
注意:每次开机后,最好要预热10分钟,待系统稳定后,再进行试验工作。若刚刚关机,需要再开机,至少保证1分钟的时间间隔。
3、 点击电脑桌面图标,进入试验软件,选择好联机的用户名和密码 选择对应的传感器及引伸计后击 。
4、 根据试样情况准备好夹具,若夹具已安装到试验机上,则对夹具进行检查,并根据试样的长度及夹具的间距设置好限位装置。
5、点击里的新试验,选择相应的试验方案装夹试样,在夹好试样上端后,力值清零(点击力窗口的按钮)再夹下端。
6、点击主机小键盘上的试样保护键,消除夹持力,装夹引伸计。
7、位移清零、峰值力清零、引伸计清零。
8、点击,开始自动试验。
9、按拟定加载方案逐级缓慢加载进行实验,并记下相应载荷下电脑
显示的引伸计变形量
10、 关闭试验窗口及软件;
关机:试验软件——>试验机——>计算机。
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