1、測定材料彈性模量實驗          一、 實驗目的    1、驗證單向拉伸時的虎克定律并測定低碳鋼的彈性模量E和泊松比。    2、了解電測法的基本原理，學習電阻應變儀的操作。    二、實驗設備    1、萬能材料實驗機    2、CM1C型型數字靜態應變儀    3、游標卡尺    三、測試原理及裝置

2、    測定鋼材彈性常數時，一般采用在比例極限內的拉伸試驗。本實驗采用低碳鋼矩形截面試件，試件形狀如圖31所示，截面名義尺寸為10mm×50mm；材料屈服極限s=235.2MPa測試原理如下：    鋼材在比例極限內服從虎克定律，其表達式為：                         

3、;          （1）     或                           （2）     又由泊松比定義知：  

4、0;                                （3）    給定試件的幾何尺寸，在試件中線中部的兩面，分別貼上兩片縱向和兩片橫向電阻應變片，如圖31所示。將應變片的引出線接于電阻應變儀（參見附錄）。當試件受一定的拉伸載荷P而變形時，便可由電阻應變儀

5、測得試件縱向應變及橫向應變，即可由（2）、（3）式計算出E、值。    為了驗證虎克定律，同時消除測量中可能可能的誤差，加載方式采取等量增值法。即將欲加的最終載荷分成若干等份，逐級加載來測量試件的應變。實驗時，每增加載荷，就由電阻應變儀讀數一次，得到相應的縱向應變和橫向應變的增量、，則（2）、    （3）式可改寫為             (i=1,2,3 n)      （

6、4）                (i=1,2,3 n)      （5）    這就是用增量法測量的計算公式，當各次加載所對應的縱向應變基本相等時，說明力與變形之間是線性關系，由此驗證虎克定律。     四、試驗步驟    1.測取試件尺寸并記錄在表31中。    2.接線。

7、依次將縱向和橫向電阻應變片的引出線接在儀器的接線柱上，溫度補償片接在儀器的接線住上、（半橋測量的聯接）。    3.把功能選擇開關置于較準位置，根據長值確定表頭讀數，表頭具體讀數按1000/K式計算。    4.把功能選擇開關置于較準位置，前面板通道選擇的10點與前面板10各平衡電位器一一對應，并且與后面板的10個接線柱一一對應，調節平衡電位器，使各個點的表頭讀數為零。    5.加載荷后，可通過測量點轉換開關的轉動來讀取并記錄數字面板的讀數測量點指示由紅色（綠色）燈泡對應測量點示數和旋鈕指示共同表示。&

8、#160;   6.擬定加載方案。擬定是一般遵循下列原則：    （1）據截面計算最大載荷值，并使不超過比例極限。一般低碳鋼取為。    （2）定初載荷，根據國家標準，可按所用測量讀盤量程的10%選取。    （3）至少應有45級加載，每級加載量應為使應變儀讀數有明顯變化。    7上述過程中指導教師檢查后可加載進行正式試驗：開動試驗機，慢速加載之，從電阻應變儀讀出個點初讀數，記下值。然后緩慢逐級加載。每增加載荷，對個測點記錄一次讀數，直到加至終載荷值。實

9、驗過程中，應隨時將各點先后兩次讀數之差計算出來，以檢查和是否成線性關系。若某個讀數差與其他各次之值相差較多時，則需重做實驗。    上述測試過程重復三次    8試驗完畢后請教師檢查實驗記錄，然后關閉電源，卸載，拆線。    五、實驗結果記錄格式及數據處理    1.讀數紀錄表格試件尺寸  表3-1 平均橫截面面積橫截面   橫截面  橫截面  平均值  實驗記錄&#

10、160;      表3-2測試次數載荷值縱向應變值橫向應變值讀數讀數差讀數讀數差1P1    P2    P3    P4    2P1    P2    P3    P4    3P1   

11、60;P2    P3    P4        2數據處理及計算表格    取三次實驗數據中最好的一組，由公式（4）計算每次載荷增量對應的彈性模量        （i=1,2,n）           再按算術平均值     (

12、i=1,2,.n)        （6）    計算柏松比的實驗結果                 （7）     計算表格形式如下：計 算 表 格               表3-3kNkNi