弹性模量E和泊松比.docVIP

弹性模量E和泊松比μ的测定 b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： 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。 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。 E地测定是材料力学最主要最基本的一个实验，下面用电测法测定低碳钢弹性模量E和泊松比μ。 (一）?????? 1．E及泊松比μ； 2． 3． ? (二）?????? 1．测定材料弹性模量E一般采用比例极限内的拉伸试验，材料在比例极限内服从虎克定律，其荷载与变形关系为： 1） P及试件尺寸，只要测得试件伸长ΔL即可得出弹性模量E。 （2） ? （3） 2）成为: ? （4） ΔP——载荷增量，kN； A0-----试件的横截面面积，cm ΔP作用下试件所产生的应变增量Δε。 P相等，相应地由应变仪读出的应变增量Δε也大至相等，则线性关系成立，从而验证了虎克定律。 加载方案应在测试前就拟定好。最大应力值要在材料的比例极限内进行测试，故最大的应力值不能超过材料的比例极限，一般取屈服极限бs 70%~80%。一般可取试验荷载: Pmax = 0.8 A0бs (5) 加载级数一般不少于5级。 2．材料在受拉伸或压缩时，不仅沿纵向发生纵向变形，在横向也会同时发生缩短或增大的横向变形。由材料力学知,在弹性变形范围内，横向应变εyx成正比关系,这一比值称为材料的泊松比，一般以μ表示，即 （6） 0。 ? (三）?????? 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。 图1平板试件布片示意图 (四）?????? 1． 2． 3． ? (五）?????? 1． 2． 3． 4．,把三个工作片及补偿片接至电阻应变仪。图2应变片串联接桥图。 2应变片串联接桥 5． 6．E，μ。 (六）?????? 1． 2．s为190Mpa，计算最大的加量；如分为6级试计算出每级增量ΔP。 3． ? （七）试验报告要求： 1．? 2．? 3．? （1）?? （2）?? （3）?? 试验数据记录表头参考格式： ? 载荷 ? ? （kN） 载荷增量 ? ? ΔP(kN) ? ? ? 纵向变形（应变）读数 ? 横向变形（应变）读数 ? 左A1 ? ΔA1 ? 右A2 ? ΔA2 ? 左右读数差平均值 ? A3 ? ΔA3 ? 4．? P-ΔL或σ-ε。 5．?