彈性模量E的測定

1、低碳鋼彈性模量E的測定 彈性模量彈性模量E是反映材料在拉伸（或壓縮）時，抵抗彈性是反映材料在拉伸（或壓縮）時，抵抗彈性變形能力的特征值，在工程上應用極廣，測定變形能力的特征值，在工程上應用極廣，測定E的方法較多，的方法較多，本節(jié)僅介紹機械量表測試法，引伸儀法測定低碳鋼的彈性模本節(jié)僅介紹機械量表測試法，引伸儀法測定低碳鋼的彈性模量量E。一、試驗目的：一、試驗目的：1、拉伸時在比例極限內(nèi)，驗證胡克定律，并測定低碳鋼的彈、拉伸時在比例極限內(nèi)，驗證胡克定律，并測定低碳鋼的彈性模量性模量E。2、熟悉球鉸式引伸儀的正確使用方法。、熟悉球鉸式引伸儀的正確使用方法。二、試驗設備二、試驗設備1、測、測E試驗臺試

2、驗臺 該試驗臺配上引伸儀，作為材料力學實驗教學中測定材料彈該試驗臺配上引伸儀，作為材料力學實驗教學中測定材料彈性模量性模量E實驗用。實驗用。 試件為低碳鋼標準圓試件，直徑試件為低碳鋼標準圓試件，直徑d=8mm，標距，標距l(xiāng)0=100mm。 載荷增量載荷增量P =1000N，實驗為四級加載，每個砝碼重，實驗為四級加載，每個砝碼重25N；初載荷砝碼初載荷砝碼1個個16N。采用。采用1:40杠桿比放大。杠桿比放大。 2、球鉸式引伸儀、球鉸式引伸儀 引伸儀是測量試件變形并放大輸出示值或信號的儀器。球鉸式引伸儀是采用機械傳遞來測定試件拉伸變形的，其結(jié)構(gòu)原理如圖所示，它分為兩部分： 一部分是千分表，第二部

3、分是變形傳遞架。3、游標卡尺、游標卡尺4、低碳鋼標準圓試件、低碳鋼標準圓試件三、試驗原理 測定材料的彈性模量通常采用拉伸試驗。從低碳鋼拉伸圖P-l曲線中可以看到，在比例極限內(nèi)，其變形與載荷間呈線性關(guān)系，即符合胡克定律，其關(guān)系式為：由此可得： （1） 式中 l0-為試件的計算長度（或為引伸儀的標距）； A0-為試件的橫截面面積； l-為已知載荷P時，l0長度內(nèi)的絕對伸長。 當l0、A0均為已知數(shù)據(jù)，再用引伸儀測得l，即可由上式計算出彈性模量E。00EAPlL lAPlE00 為了驗證胡克定律，并保證試驗精確性，一般采用等量逐級加載法。即加一級載荷P，則從引伸儀讀出相應的變形伸長量l=Bf，這里，

4、B為引伸儀讀數(shù)；f為引伸儀靈敏度系數(shù)；當增加一級載荷增量P，則引伸儀讀數(shù)增量為B，對應的變形伸長增量為l=Bf 。因此，用增量法測定彈性模量E的計算式可由式（1）改寫為： 對試件逐級等量加載過程中，每級增加相等的載荷P時，如果測出的拉伸變形伸長量也等量增加l，這就驗證了材料在應力不超過比例極限時，服從胡克定律。BfAlPE00四、實驗步驟1、量測試件直徑 在試件標距范圍內(nèi)的兩端和中間三處，每處用游標卡尺量取兩個相互垂直方向的直徑。取三處直徑的算術(shù)平均值作為計算直徑，以計算試件的橫截面面積A0。本實驗試件采用的是低碳鋼標準圓試件，直徑d=8mm，標距l(xiāng)0=100mm。2、調(diào)節(jié)吊桿螺母，讓杠桿尾端上翹一些，使之與滿載時關(guān)于水平位置對稱。在調(diào)節(jié)前，必須使兩墊刀刃對正V型溝槽底，否則墊刀將由于受力不均勻而被壓裂。3、把球鉸式引伸儀裝夾到標準試件上，引伸儀為精密儀器，裝夾時要特別小心，以免使其受損。4、掛上砝碼托盤，加上初載荷砝碼16N，并記引伸儀千分表上的初始讀數(shù)。5、本實驗共分為四級荷載，每一級砝碼為25N，因杠桿采用的是1:40杠桿比放大，所以試件每一級荷載