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弹性模量E和泊松比μ的测定

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   弹性模量E和泊松比μ的测定
  一、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和泊松比 。
  二、仪器设备
  1、多功能组合实验台
  2、静态电阻应变仪    
  3、游标卡尺
  三、试件
  矩形长方体扁试件、材料为不锈钢、试件横截面尺寸:h= 32 mm , b = 2.7 mm
  四、预习要求
  1、预习本节实验内容和材料力学的相关内容。
  五、试验原理与方法
  本实验在多功能组合实验台上进行,应变片布置和加载示意图如图3—8所示。
    
  (1)应变片布点
  在试件的正、反两面的对称位置上粘贴纵向和横向应变片,并把纵向应变片和纵向应变片进行串接,横向应变片与横向应变片进行串接,在另一个不锈钢的小铁块上粘贴
  2片应变片并进行串接作为温度补偿片。实验时,纵向应变片,横向应变片和温度补偿片在静态应变仪上组成半桥测量。
  (2)试验原理
  试样下端用插销固定在基座平台上,上端通过插销和力的传感器相连接,旋转加载手轮施加拉力。试件受力时,便在纵横向产生伸长和缩短,用电阻应变仪测取纵向应变ε纵和横向应变ε横。试件横截面面积为A,便可以计算出材料的弹性模量E和泊松比μ。
    
  因为试验采用增量法,分级加载,每次增加相同的拉力ΔΡ,相应地由应变仪测出的纵向应变增量Δε纵(即读数差)也应大致相等,如果这样,便验证了虎克定律。
  六、实验步骤
  1、    打开测力仪电源,如果此时数字显示不为“0000”,用镙丝刀将其调整为“0000”。
  2、    打开应变仪电源,预热30分钟,并对应变仪进行灵敏系数K值设定和应变片桥路电阻值选择。
  3、    将试件上的纵向应变片和横向应变片的两根引出线作为工作片分别接入应变仪的A1B1和A2B2接线柱上并拧紧。并把温度补偿片接在BC接线柱上。
  4、    根据应变仪上所接的2个测点,分别按测点选择按钮选择1点和2点,依次按“初值”和“测量”按钮,对2个测点进行调零。重复调整2~3遍。直到2个测点的初始应变在未加荷载之前均显示为“0000”或“±0001”也行。
  5、    逆时针旋转加载手轮,对试件旋加拉力,分四级加载,每级加载500N
  
  6、    旋转“切换开关”并分别记录每级荷载作用下的纵向应变和横向应变值(注意正负号:数字前有“—”号者为压应变,无“—”号者为拉应变)。
  7、    测试完毕,将荷载卸去,关闭电源。
  注意事项:
  1、切勿超载,所加荷载最大不得超过4000N,否则将损坏荷载传感器。
  2、测试过程中,不要震动仪器、设备和导线,否则将影响测试结果,造成较大的误差。
  七、预习思考题
  1、为何要在试件正反两面的对称位置上粘贴应变片,并进行相应地串接测量,能否只贴一面进行应变测量?
  2、为何要用等量加载法进行试验?用等量加载法求出的弹性模量与一次加载到终值所求出的弹性模量是否相同?
  3、在实验中是怎样验证虎克定律的?怎样测定和计算E和μ ?
 

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