弹性模量的测量PPT讲稿.ppt

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1、弹性模量的测量第1页，共10页，编辑于2022年，星期六一、实验目的一、实验目的1测定低碳钢的弹性模量测定低碳钢的弹性模量E。2验证虎克定律验证虎克定律第2页，共10页，编辑于2022年，星期六二、仪器设备二、仪器设备多功能力学实验装置多功能力学实验装置游标卡尺游标卡尺数字式静态电阻应变仪数字式静态电阻应变仪第3页，共10页，编辑于2022年，星期六三、实验梁的安装示意图三、实验梁的安装示意图1.1.同心拉杆同心拉杆实验实验装置装置2.同心拉杆的安装与调整同心拉杆的安装与调整 将将3.拉压力传感器安装在拉压力传感器安装在2.蜗杆蜗杆升降机构上拧紧，将升降机构上拧紧，将4拉伸杆接头拉伸杆接头(两

2、个两个)安装在如图所示的位置拧紧安装在如图所示的位置拧紧,摇动摇动1.手轮使传感器升到适当位置，将手轮使传感器升到适当位置，将5.同同心拉杆用销子安装在拉伸杆接头的凹槽内心拉杆用销子安装在拉伸杆接头的凹槽内,应调整支座的位置，使同心拉杆处应调整支座的位置，使同心拉杆处于自由悬垂状态。于自由悬垂状态。第4页，共10页，编辑于2022年，星期六3.同心拉杆的贴片同心拉杆的贴片 在试件中部的任一横截面，与轴线对称的两点上各粘贴一枚纵向在试件中部的任一横截面，与轴线对称的两点上各粘贴一枚纵向电阻应变计电阻应变计R1、R2，串联后接入测量电桥的，串联后接入测量电桥的AB桥臂，将补偿片桥臂，将补偿片R5、

3、R6串联后也接入同一测量电桥的串联后也接入同一测量电桥的BC桥臂，构成图桥臂，构成图2的半桥组桥方式。的半桥组桥方式。第5页，共10页，编辑于2022年，星期六四、实验原理四、实验原理当材料处于线弹性范围内时，由虎克定律知，试件的应力应变满足当材料处于线弹性范围内时，由虎克定律知，试件的应力应变满足关系式：关系式：，则，则 。如果测得试件的应力及对应时刻的如果测得试件的应力及对应时刻的应变值，则可由此式计算出试件材料的弹性模量应变值，则可由此式计算出试件材料的弹性模量E的值。的值。又又所以弹性模量所以弹性模量E又可表示为又可表示为式中：式中：E 材料的材料的弹弹性模量性模量 应应力，力，应变应

4、变，P 实验时实验时所施加的所施加的载载荷，荷，A以以试试件截面尺寸的平均件截面尺寸的平均值计值计算的横截面面算的横截面面积积 第6页，共10页，编辑于2022年，星期六 对于两端铰接的同心拉杆，加力点都位于拉杆纵向轴线上，所贴应变片也对于两端铰接的同心拉杆，加力点都位于拉杆纵向轴线上，所贴应变片也位于拉杆纵向轴线上，此时该测点的应力状态可认为是单向应力状态，即只位于拉杆纵向轴线上，此时该测点的应力状态可认为是单向应力状态，即只有一个主应力，满足虎克定律，由于材料在弹性变形范围内，有一个主应力，满足虎克定律，由于材料在弹性变形范围内，与与 成正比，成正比，所以当试件受到载荷增量所以当试件受到载

5、荷增量P与应变增量与应变增量 的比值即为的比值即为E：所以，用游标卡尺测量试件的截面尺寸可计算出横截面面积所以，用游标卡尺测量试件的截面尺寸可计算出横截面面积A，由拉压力传感，由拉压力传感器接测力仪即可得到所加载荷增量器接测力仪即可得到所加载荷增量P的大小，再把应变片引线与应变仪相连，就可得的大小，再把应变片引线与应变仪相连，就可得到该截面处以加载荷增量到该截面处以加载荷增量P变化时应变增量变化时应变增量。这样就可计算出弹性模量。这样就可计算出弹性模量E。第7页，共10页，编辑于2022年，星期六五、实验步骤五、实验步骤将拉压力传感器与测力仪连接将拉压力传感器与测力仪连接,接通电源接通电源,打

6、开仪器开关，打开仪器开关，设置测力仪参数，测力仪量程、灵敏度（设为传感器量程、灵设置测力仪参数，测力仪量程、灵敏度（设为传感器量程、灵敏度）。敏度）。将试件上应变片接至应变仪一通道的将试件上应变片接至应变仪一通道的A端子上，公共补偿片端子上，公共补偿片接在公共补偿端子上。接在公共补偿端子上。设置应变仪，然后转入测量状态。设置应变仪，然后转入测量状态。本实验取初始载荷本实验取初始载荷P0=200N，Pmax=1000N，P=200N，以后，以后每增加载荷每增加载荷200N，记录应变读数，记录应变读数，共加载五级，然后卸，共加载五级，然后卸载。实验台和仪器恢复原状。载。实验台和仪器恢复原状。第8页

7、，共10页，编辑于2022年，星期六六、实验记录表格六、实验记录表格载荷P(N)2004006008001000应变仪读数 单位：(10-6)A（m2）(Pa)第9页，共10页，编辑于2022年，星期六1、任何时候都不能带电插拔电源线和信号线；、任何时候都不能带电插拔电源线和信号线；2、试验开始前，一定要调整好限位挡圈；、试验开始前，一定要调整好限位挡圈；3、试验过程中，不能远离试验机；、试验过程中，不能远离试验机；4、试验过程中，除停止键和急停开关外，不要按控制盒上的、试验过程中，除停止键和急停开关外，不要按控制盒上的其他按键；其他按键；5、试验结束后，一定要关闭所有电源；、试验结束后，一定要关闭所有电源；6、计算机要严格按照系统要求一步一步退出，正常关机。、计算机要严格按照系统要求一步一步退出，正常关机。7、不要使用来历不明或与本机无关的存储介质在试验机控制用、不要使用来历不明或与本机无关的存储介质在试验机控制用计算机上写盘或读盘。计算机上写盘或读盘。8、本实验为非破坏性实验，不许超载本实验为非破坏性实验，不许超载七、七、实验注意事项实验注意事项第10页，共10页，编辑于2022年，星期六