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技术文章

金属弹性模量E和泊松比µ的测定

 拉伸试验中得到的屈服极限бb和强度极限бS ,反映了材料对力的作用的承受能力,而延伸率δ 或截面收缩率ψ,反映了材料缩性变行的能力,为了表示材料在弹性范围内抵抗变行的难易程度,在实际工程结构中,材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的,这是因为一旦零件按应力设计定型,在弹性变形范围内的服役过程中,是以其所受负荷而产生的变性量来判断其刚度的。一般按引起单为应变的负荷为该零件的刚度,例如,在拉压构件中其刚度为:式中  A0为零件的横截面积。


  由上式可见,要想提高零件的刚度E A0,亦即要减少零件的弹性变形,可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积,刚度的重要性在于它决定了零件服役时稳定性,对细长杆件和薄壁构件尤为重要。因此,构件的理论分析和设计计算来说,弹性模量E是经常要用到的一个重要力学性能指标。
   在弹性范围内大多数材料服从虎克定律,即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E,也叫杨氏模量。横向应变与纵向应变之比值称为泊松比µ,也叫横向变性系数,它是反映材料横向变形的弹性常数。
   因此金属才料拉伸时弹性模量E地测定是材料力学*主要*基本的一个实验,下面用电测法测定低碳钢弹性模量E和泊松比µ。
一、金属弹性模量E和泊松比µ的测定试验目的
1.1.用电测方法测定低碳钢的弹性模量E及泊松比µ;
2.2.验证虎克定律;
3.3.掌握电测方法的组桥原理与应用。
二金属弹性模量E和泊松比µ的测定试件
平板试件多用于电测法,试件形状尺寸及贴片方位如图1所示。为了保证拉伸时的同心度,通常在试件两端开孔,以销钉与拉伸夹头连接,同时可在试件两面贴应变片,以提高试验结果的准确性。
三金属弹性模量E和泊松比µ的测定试验方法与步骤 
1.1.用游标卡尺测量试件中间的截面积尺寸。
2.2.在试件中间截面沿纵向轴线及其垂直方向分别贴三个电阻应变片;在温度补偿上贴一个电阻应变片。
3.3.选择电子拉力试验机或万能试验机测力限度,调准零位。
4.4.将试件夹于试验机的上夹头,用半桥接桥方法,把三个工作片及补偿片接至电阻应变仪。
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