实验4 材料弹性常数E、
的测定
刘红欣 编写
一、试验目的
1.在比例极限内验证虎克定律并测定材料的弹性模量E及泊松比μ。
2.初步使用YJ28A-P10R型静态电阻应变仪（见附录四）。
二、试验设备
1.YJ28A-P10R型静态电阻应变仪。
2.电子测力仪。
3.组合试验台。
4.游标卡尺。
三、试验原理及装置
测定材料的弹性常数时，一般采用在比例极限内的拉伸试验。采用矩形截面试件(GB228—76规定选取)，在试件中央部分两侧沿纵向和横向各贴二片电阻应变片（如图5-1），温度补偿片贴在不受力的与试件相同的材料上，一般取两侧读数的平均值作为测量结果。
图5-1 矩形截面试件
为了验证虎克定律和消除测量中的可能产生的误差，本试验采用增量法逐级加载，每增加相同的载荷增量
P，测量相应的纵向应变
及横向应变
。再由两次载荷的纵向应变之差
算出其纵向应变增量
。同理算出其横向应变增量
，其中
、
、
和
分别为应变片R1、R2、R3和R4的应变增量。然后取纵向应变增量的平均值
代人虎克定律计算出弹性模量
，由横向应变增量的平均值
与纵向应变增量的平均值
的比值计算出泊松比
，其中试件横截面面积A。=a × b。
在试验前要拟订加载方案。拟订加载方案时根据上述要求，一般考虑以下几点：
1.由于在比例极限内进行试验，故最大应力值不能超过比例极限，碳钢一般取屈服极限的70—80％。
2.初载荷可按屈服载荷的10％来选定。
3.至少应有4—5级加载。
四、试验步骤
1.测量试件尺寸。
2.将工作应变片接在仪器的A、B接线柱上，补偿片接在B，C接线柱上。然后按仪器使用方法将仪器调整好。
3.先加初载荷P。．然后每增加相同载荷△P，记录相应的应变值。
4.重复以上试验三次。
5.请教师检查试验数据。
五、试验结果的处理
1.取几次试验数据最好的一组列表计算，表格形式自拟。
纵向应变平均值
横向应变平均值
2.根据载荷计算应力值
为纵坐标,纵向应变值
为横坐标，画出其应力-应变曲线。观察各点是否近似在一直线，以验证虎克定律。
六. 预习与思考
1.根据采用试件尺寸及材料的屈服极限，试拟订加载方案。
2.为什么测E时要加初载荷,并采用增量加载法?
3.为什么测E时要在试件两侧布置应变片?
4.还可采用何种桥路联接形式来进行测量?
5.略述弹性模量E和泊松比
的物理意义。
6.试件的尺寸和形式对测定弹性模量有无影响?
