实验教案
材料弹性模量和泊松比试验
教学内容:
1、选片
2.清洁测点表面
3、贴片
4、干燥处理
5、接线
6、防潮处理
三、测定材料弹性模量和泊松比
包括实验(设计)仪器设备和材料清单的实验原理、实验步骤和结果测试教学要求:
重点:
当电阻线轴向拉伸或压缩时,上部类型L、A、p均将发生变化。若此时对上式两端同取对数,即有:
对其进行数学求导,有:
因为金属电阻线受轴向拉伸(或压缩)作用时,式中:
因此,以上风格可以写成:
并令
式中:u--电阻丝材料的泊松比
K。—单丝灵敏度系数。
对大多数电阻丝而言,K0为常量,考虑到不再是单根丝,对于丝状应变片或箔状应变片改为灵敏系数K代替代。
可以看出,应变片的电阻变化率与应变值呈线性关系。当应变片牢固粘贴在试件上并与试件同步变形时,试件的应变可以通过类型(中的电量-非电量转换关系调整。
2.应用惠斯登路桥
图1 惠斯登电桥
(1)1/4桥 温度补偿片(R2)
(2)半桥
(3)全桥
二、应变片粘贴步骤
1、选片
2.清洁测点表面
3、贴片
4、干燥处理
5、接线
6、防潮处理
三、测定材料弹性模量和泊松比
1、实验目的
用电阻应变片测量材料的弹性模量E和泊松比μ;
验证虎克定律;
掌握电测方法的组桥原理和应用。
实验内容
钢应变电测法测定钢的弹性模量E和泊松比。
仪器设备计)仪器设备及材料清单
1。YE15002 多功能材料力学电测试验台。
一台。
一个试件(已粘贴应变片)。
游标卡尺。
实验原理
由支撑框架组成的实验装置见图1-1
如果已知载荷,材料在弹性阶段服从虎克定律P以及试件的横截面积A,只需测试试件表面的轴向应变εp如果同时测量试件表面的横向应变εp ,则 。
支承框架E、u如图1所示,测试件是由铝合金(或钢)加工而成的板试件。在试件中间的两个表面,沿试件的轴向和横向粘贴四个应变片,分别为R1、R2、R1′、R2′,采用桥接线法。轴向应变测量桥和横向应变测量桥可分别测量εp 和εp′,弹性模量也可以计算E和泊松比u。
图1- 试件、应变片布置图和桥梁布置图
、测试实验步骤和结果
(1)实验步骤
测力仪截面尺寸接通测力仪电源,开关测力仪。
将应变片接线法按图连接到应变器通道(应变器操作请参考应变器操作说明书)。
检查应变器的灵敏度系数是否与应变片一致,并重新设置。
a.本实验取初始载荷P0=0.kN(N),Pmax=.2kN(00N),ΔP=0.kN(0N或200N),分次加载;
b.加初始载荷0.kN(00N),通道置零;
c.逐级加载,记录各级载荷下的读数应变。实验数据记录可参考以下记录表。
试验结束后,实验机卸载,切断应变仪电源。取下试件。
2)处理实验结果
根据记录表中记录的数据,减少每个级别,获得每个级别增加的差值(从这些差值中可以看出力与应变之间的线性关系),然后计算这些差值的算术平均值ΔP均、ΔεP均 、ΔεP均′,弹性模量可以在下面计算E和泊松比u。
、考核形式
教师对每个实验学生进行考核,并要求学生认真完成实验报告,考核结果分为:优秀、优秀、中等、及格、不及格五等。
(2)成绩评定标准
A、认真正确地完成实验,实验报告书写得很漂亮,组织得当,程序完善,这是合乎逻辑的。出勤率在90%以上,能熟练掌握各种测量仪器的应用者,考核结果优异;
B、认真正确地完成实验,实验报告书写整齐,组织清晰,程序完善。出勤率在80%以上,能熟练掌握各种测量仪器的应用者,考核结果良好;
C、认真完成实验,写好实验报告,组织清晰,符合程序规定。出勤率在70%以上,能够更好地掌握各种测量仪器的应用者,考核结果为中等;
D、认真完成实验,实验报告书写的字迹潦草,但组织清晰。出勤率在60%以上,将使用各种测量仪器,考核结果将通过;
E、不认真做实验或抄袭他人实验报告,出勤率不足60%,不能正确使用各种测量仪器的,考核结果不合格。
7.实验报告要求
试验报告应包括:试验名称、试验目的、仪器设备名称、规格、量程、试验记录及结果等。
、思考题
1.测量试件尺寸和形状的弹性模量E和泊松比u有影响吗?为什么?
2.试件上应变片粘贴时与试件轴线出现平移或角度差,对试验结果有无影响?
读数应变轴向应变(με)横向应变(με)载荷PΔPεPd1εPd2(εPd1 εPd2)/2ΔεPdεPd1′εPd2′(εPd1′ εPd′2)/2ΔεPd′初载12