第七节 用电测法测定低碳钢弹性模量E和泊松比micro;值

第七节 用电测法测定低碳钢弹性模量E和泊松比μ值

一、试验目的和内容

1、用电阻应变仪测量低碳钢的弹性模量E和泊松比μ。 2、在比例极限内，验证胡克定律。

3、了解电阻应变仪的工作原理，学习使用电阻应变仪的原理和操作。 二、试验设备

1、WDW3100型电子万能材料试验机。 2、TS3865动/静态电阻应变仪。 3、矩形截面低碳钢拉伸试件。 4、游标卡尺、螺丝刀等。 三、实验原理

1、测定材料弹性模量E。测定材料弹性模量E，一般采用比例极限内的拉伸实验，材料在比例极限内服从胡克定律，其关系式为

??E??P/A0 （6.7）

由此可得

E?P/??A0? （6.8）

如图6-7所示，在拉伸试件上，沿轴向粘贴一片电阻应变片，并且把应变计的两端分别接在预调平衡箱的A、B接线端上，然后将试件在实验机上缓慢加载，通过电阻应变仪就能测出对应载荷下的轴向应变值ε轴，再将实际测得的值带入（6.8）式中，即可求得E值。

在实验中，为了尽可能减少测量误差，一般采用等量叠加法，逐级加载，分别测得个相同的载荷增量ΔP作用下长生的应变增量Δε，如图6-8，并求出Δε的平均追，这样（6.8）式可写成

?___?E??P/???A0? （6.9）

??___式中，Δε为试件中实际轴向应变增量的平均值，这就是等量加载法测E的计算

公式。

等量加载法可以验证力与变形间的线性关系，若各级载荷的增量ΔP均相等，相应地由应变仪读出的应变增量Δε也应大致相等，这就验证了胡克定律。

2、测定泊松比μ值。为了测泊松比值，可在测E的试件上，纵向应变计附近，沿与其垂直的方向再贴一横向电阻应变计，如图6-7，在加载过程中，同时分别测出轴向和横向线应变值?横、?轴，其比值的绝对值极为泊松比μ。

???横/?轴

四、实验步骤

1、测量试件尺寸，在试件横向和纵向各贴一片电阻应变计。将试件装夹在试验机上。

2、把工作应变计和温度补偿计按1/4电桥接线法将其接到TS3865动/静态电阻应变仪上。

3、双击打开TS3865动/静态电阻应变仪操作软件。在进行测试之前可以新建一个测试项目以保存测试数据，选择好保存位置后给保存文件命名，然后点击确定

4、选择显示曲线图表，这里我们选择图表一和图表二进行曲线的显示。为观察方便，可以选择平铺窗口。

5、然后选择设置，通道设置，对通道参数进行设置。这里测试选择1、2通道，所以1、2通道的通道状态选择“开”，电阻“120”，线阻“0”，单位选择应变单位、灵敏系数“2”、弹性模量和泊松比可选用默认值，我们这里用不到、测量内容是“应变测量”、桥路方式“四分之一桥”，设置好后选择确定。

6、设置好后点击“调零”，再按“确定”。等待“清零结束”出现后，点击“确定”。 7、对于右侧的采集控制，采用频率选用128即可。参数设置中的示波点数可选128，坐标值可选100即可，设置好参数后即可点击“连续采集”按钮，进行应变测试。

8、对试件进行加载，先加少量预载荷，读取并记录应变仪的1～8通道的平均值读数。然后每增加一级载荷，分别读取并记录应变仪的1～8通道的平均值读数。

9、测试完毕后点击停止即可结束数据采集。

10．实验完毕，关掉电源，卸去载荷，调整仪器。 五、试验结果处理

1、根据试验数据，分别算出算术平均值，即

?n???轴?????轴i?/n

?i?1?_____?n???横?????横i?/n

?i?1?_____再按（6.9）和（6.10）式分别算出试验结果。 横截面形状 宽b(mm) 厚t(mm) 矩形 30 15 截面面积A0（mm2） 450 2、对结果进行分析。 六、思考题

1.为什么要用等量加载法进行试验？用等量加载法球出的弹性模量与一次加载到最终载荷所求出的弹性模量是否相同？

2.试件尺寸和形状对测定弹性模量有无影响？ 3.试验时为什么要加初始载荷？

4.简述电阻应变计电测法的工作原理和主要仪器，主要备件。它们的作用如何？

5.电阻应变仪为何要预调平衡？如何操作？

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