8弹性模量的测定.ppt

低碳钢弹性模量E的测定; 弹性模量E是反映材料在拉伸（或压缩）时，抵抗弹性变形能力的特征值，在工程上应用极广，测定E的方法较多，本节仅介绍机械量表测试法，引伸仪法测定低碳钢的弹性模量E。一、试验目的：1、拉伸时在比例极限内，验证胡克定律，并测定低碳钢的弹性模量E。2、熟悉球铰式引伸仪的正确使用方法。;二、试验设备1、测E试验台 该试验台配上引伸仪，作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用。 试件为低碳钢标准圆试件，直径d=8mm，标距l0=100mm。 载荷增量ΔP =1000N，实验为四级加载，每个砝码重25N；初载荷砝码1个16N。采用1:40杠杆比放大。; 2、球铰式引伸仪 引伸仪是测量试件变形并放大输出示值或信号的仪器。球铰式引伸仪是采用机械传递来测定试件拉伸变形的，其结构原理如图所示，它分为两部分： 一部分是千分表，第二部分是变形传递架。;3、游标卡尺4、低碳钢标准圆试件;三、试验原理 测定材料的弹性模量通常采用拉伸试验。从低碳钢拉伸图P-Δl曲线中可以看到，在比例极限内，其变形与载荷间呈线性关系，即符合胡克定律，其关系式为：由此可得： （1） 式中 l0---为试件的计算长度（或为引伸仪的标距）； A0---为试件的横截面面积； Δl---为已知载荷P时，l0长度内的绝对伸长。 当l0、A0均为已知数据，再用引伸仪测得Δl，即可由上式计算出弹性模量E。; 为了验证胡克定律，并保证试验精确性，一般采用等量逐级加载法。即加一级载荷P，则从引伸仪读出相应的变形伸长量Δl=Bf，这里，B为引伸仪读数；f为引伸仪灵敏度系数；当增加一级载荷增量ΔP，则引伸仪读数增量为ΔB，对应的变形伸长增量为Δl=ΔBf 。因此，用增量法测定弹性模量E的计算式可由式（1）改写为： 对试件逐级等量加载过程中，每级增加相等的载荷ΔP时，如果测出的拉伸变形伸长量也等量增加Δl，这就验证了材料在应力不超过比例极限时，服从胡克定律。;四、实验步骤1、量测试件直径 在试件标距范围内的两端和中间三处，每处用游标卡尺量取两个相互垂直方向的直径。取三处直径的算术平均值作为计算直径，以计算试件的横截面面积A0。本实验试件采用的是低碳钢标准圆试件，直径d=8mm，标距l0=100mm。2、调节吊杆螺母，让杠杆尾端上翘一些，使之与满载时关于水平位置对称。在调节前，必须使两垫刀刃对正V型沟槽底，否则垫刀将由于受力不均匀而被压裂。;3、把球铰式引伸仪装夹到标准试件上，引伸仪为精密仪器，装夹时要特别小心，以免使其受损。4、挂上砝码托盘，加上初载荷砝码16N，并记引伸仪千分表上的初始读数。5、本实验共分为四级荷载，每一级砝码为25N，因杠杆采用的是1:40杠杆比放大，所以试件每一级荷载为1000N。每加一次砝码记录一次引伸仪上的读数，直到全部测完，卸载并拆下引伸仪。加砝码时要缓慢放手，以免造成冲击，并注意防止砝码跌落而被砸伤。