测量弹性模量E实验
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低碳钢弹性模量e的测定实验报告篇一:低碳钢弹性模量E的测定低碳钢弹性模量E的测定一、实验目的1.在比例极限内测定低碳钢的弹性模量E2.验证虎克定律二、实验设备1. WE-300型液压式万能试验机。
2.蝶式引伸仪、游标卡尺、米尺。
三、实验原理低碳钢弹性模量E的测定,是在比例极限以内的拉伸试验中进行的。
低碳钢在比例极限内服从胡克定律,即PL0 ?L?EA0式中,P为轴向拉力,L0是引伸仪标距长度(亦即试件的标距),A0为试件原始截面面积。
为了验证胡克定律和消除测量中可能产生的误差,我们采用“增量法”测量低碳钢的弹性模量。
就是对试件逐级增加同样大小的拉力?P,相应地由引伸仪测得在引伸仪标距范围内的轴向伸长量?li。
如果每一级拉力?P增量所引起的轴向伸长量?li基本相等,这就验证了胡克定律。
根据测得的各级轴向伸长量增量的平均值?l平均,可用下式算出弹性模量E??PL0 A0?l平均利用“增量法”进行测量时,还能判断实验有无错误(本文来自:小草范文网:低碳钢弹性模量e的测定实验报告),因为若发现各次的应变增量不按一定规律变化,就说明实验工作有问题,应进行检查。
实验时,为了消除试验机夹具与试件的间隙,以及引伸仪机构内的间隙,需要加初载荷P0四、实验步骤1.用游标尺测量试件直径。
2.开动万能机,使上夹头抬高3厘米,将试件上部装入试验机上夹头内,移动下夹头到适当位置,再夹紧试件下部。
3.把蝶式引伸仪加在试件上,如图1-3所示。
4.拟定加载方案:从载荷P=4KN开始读数,以后载荷每增加2KN读一次引伸仪数据。
选好测力盘,调整试验机测力指针,使其对准零点,将引伸仪上左右两只千分表上大指针,也调到零点.5.关闭回油阀、送油阀,启动电源,缓慢打开送油阀开始加载。
取P0 =4KN作为初载荷,记下引伸仪初读数.以后每增加相同载荷△P=2KN记录一次引伸仪读数,一直加到低于比例极限的某一值(如14KN)为止。
6.停机。
检查引伸仪读数差值是否大致相等,如果数值相差太大,须重新测量。
第1篇一、实验目的1. 熟悉弹性参数测定的基本原理和方法;2. 掌握测定材料的弹性模量、泊松比等弹性参数的实验步骤;3. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理弹性参数是描述材料在受力后发生形变与应力之间关系的物理量。
本实验采用拉伸试验方法测定材料的弹性模量和泊松比。
1. 弹性模量(E):在弹性范围内,应力(σ)与应变成正比,比值称为材料的弹性模量。
其计算公式为:E = σ / ε其中,σ为应力,ε为应变成分。
2. 泊松比(μ):在弹性范围内,横向应变(εt)与纵向应变(εl)之比称为泊松比。
其计算公式为:μ = εt / εl三、实验仪器与材料1. 仪器:材料试验机、游标卡尺、引伸计、应变仪、万能试验机、数据采集器等;2. 材料:低碳钢拉伸试件、标准试样、引伸计、应变仪等。
四、实验步骤1. 准备工作:将试样安装到材料试验机上,调整好试验机夹具,检查实验设备是否正常;2. 预拉伸:对试样进行预拉伸,以消除试样在安装过程中产生的残余应力;3. 拉伸试验:按照规定的拉伸速率对试样进行拉伸,记录拉伸过程中的应力、应变等数据;4. 数据处理:根据实验数据,计算弹性模量和泊松比;5. 结果分析:对比实验结果与理论值,分析误差产生的原因。
五、实验结果与分析1. 弹性模量(E)的计算结果:E1 = 2.05×105 MPaE2 = 2.00×105 MPaE3 = 2.03×105 MPa平均弹性模量E = (E1 + E2 + E3) / 3 = 2.01×105 MPa2. 泊松比(μ)的计算结果:μ1 = 0.296μ2 = 0.293μ3 = 0.295平均泊松比μ = (μ1 +μ2 + μ3) / 3 = 0.2943. 结果分析:实验结果与理论值较为接近,说明本实验方法能够有效测定材料的弹性参数。
实验过程中,由于试样安装、试验机夹具等因素的影响,导致实验结果存在一定的误差。
低碳钢弹性模量e的测定实验报告
摘要:本文针对低碳钢弹性模量e的测定实验进行说明,首先介绍了实验原理,然后
详细论述了实验准备,再次详细说明实验流程,最后给出实验结果得出结论。
本文研究的实验内容是针对低碳钢弹性模量e的测定实验,实验原理是采用拉伸屈服
测量原理,根据材料偏移来测量材料弹性模量。
实验准备阶段,采用官捷德SJ-5B型应力
变形强度测试机对试样进行拉伸,记录试样在不同应变量从而得出材料的弹性模量。
实验
流程如下:定义示教位置,将试验机显示器设定为应变测量位,然后调整至正常加载状态,按预定的加载速度加载至指定的应变。
利用官捷德自带的数据表绘制断点拉伸曲线,得出
材料的弹性模量。
实验结果显示,该低碳钢的弹性模量为203.02GPa。
经实验,我们得出结论:成功测
试该类别低碳钢的弹性模量,该材料具有较高的弹性模量。
低碳钢拉伸时弹性模量e的测定实验
实验材料:
1.低碳钢试样
2.长度测量装置
3.弹簧秤
4.一组负荷器
5.试验机
实验步骤:
1.准备低碳钢试样,并精确测量它的长度和直径等尺寸参数
2.将试样置于试验机的夹具中,夹具应严密紧固,以确保试样不会滑动或扭曲
3.通过试验机的控制系统施加逐渐增加的负荷,记录每个负荷下试样的伸长量和弹簧秤的长度
4.计算每个负荷下试样的应力和应变,绘制应力-应变曲线
5.将应力-应变曲线平滑化,并根据斜率计算弹性模量e
实验注意事项:
1.试样应充分制备,尺寸精确,表面光滑
2.试样的夹具应适合试样的尺寸,并严密紧固
3.试验机的控制系统应严格按照程序控制负荷的增加,避免过度或不足的负荷
4.在计算应力和应变时,应注意试样的内部结构变化可能会影响计算结果
5.在绘制应力-应变曲线和计算弹性模量时,应根据实验数据采用合适的统计和数学方法。
弹性模量的测量实验报告一、实验目的1、掌握测量弹性模量的基本原理和方法。
2、学会使用相关实验仪器,如拉伸试验机等。
3、加深对材料力学性能的理解,培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理弹性模量是描述材料在弹性变形阶段应力与应变关系的比例常数,通常用 E 表示。
对于一根长度为 L、横截面积为 S 的均匀直杆,在受到轴向拉力 F 作用时,其伸长量为ΔL。
根据胡克定律,在弹性限度内,应力(σ = F/S)与应变(ε =ΔL/L)成正比,比例系数即为弹性模量E,即 E =σ/ε =(F/S)/(ΔL/L) = FL/(SΔL)。
在本实验中,通过测量施加的拉力 F、试件的初始长度 L、横截面积 S 和伸长量ΔL,即可计算出弹性模量 E。
三、实验仪器1、拉伸试验机:用于施加拉力并测量力的大小。
2、游标卡尺:测量试件的直径,以计算横截面积。
3、钢尺:测量试件的长度。
四、实验材料选用圆柱形的金属试件,如钢材。
五、实验步骤1、测量试件尺寸用游标卡尺在试件的不同部位测量其直径,测量多次取平均值,计算横截面积 S =π(d/2)^2,其中 d 为平均直径。
用钢尺测量试件的初始长度 L。
2、安装试件将试件安装在拉伸试验机的夹头上,确保试件与夹头同轴,且夹持牢固。
3、加载测量缓慢启动拉伸试验机,逐渐施加拉力 F,记录下不同拉力下试件的伸长量ΔL。
加载过程应均匀缓慢,避免冲击。
4、数据记录记录每次施加的拉力 F 和对应的伸长量ΔL,至少测量 5 组数据。
5、实验结束实验完成后,缓慢卸载拉力,取下试件。
六、实验数据处理1、计算应变根据测量得到的伸长量ΔL 和初始长度 L,计算应变ε =ΔL/L 。
2、计算应力由施加的拉力 F 和横截面积 S,计算应力σ = F/S 。
3、绘制应力应变曲线以应力为纵坐标,应变为横坐标,绘制应力应变曲线。
4、计算弹性模量在应力应变曲线的弹性阶段,选取线性较好的部分,计算其斜率,即为弹性模量 E 。
低碳钢拉伸时弹性模量E的测定实验
碳钢的弹性模量是研究碳钢材料性能的重要参数,也是理论分析和工程应用的基础之一。
实验测定碳钢的弹性模量E可用材料力学实验的拉伸法和抗彎法测定,而以拉伸法为主。
本文介绍用材料力学拉伸实验研究低碳钢拉伸时弹性模量E的原理和方法,以及实验
数据处理方法,以便更好地了解和利用低碳钢的弹性性能。
首先,为了确定低碳钢拉伸时弹性模量E,应将样品置于材料力学实验装置中,并调
整为拉伸实验模量,常用的实验分析仪可以用来测量应力-应变曲线。
由于低碳钢的体积
膨胀率大,因此在应变曲线的低应变部分存在明显的体积膨胀影响,为了更准确地测量材
料的弹性模量E,可以将实验管道及其相关装置内部采用油膜或熔融硅油隔开实验介质,
从而减少低应变时的体积膨胀影响。
然后,在实验过程中,要进行应变控制。
即预先确定样品的拉伸和拉伸速率,并结合
应力应变仪的测量,按照实验设计的要求连续按多次不同的拉伸速率和拉伸量测试,以便
获得较为精确的低碳钢的试样的应力应变曲线,并进一步分析和研究材料的弹性性能参数。
最后,要对应期实验数据进行统计和处理,以确定低碳钢拉伸时的弹性模量E。
求解
E 值一般采用有限塑性理论求解方法,即从实验数据中确定出0.002~0.02的线性应变段
的斜率即为弹性模量E的值。
总的来说,材料力学拉伸实验可以用来研究低碳钢拉伸时的弹性模量E,实验分析仪
可以用来测量应力-应变曲线,有限塑性理论求解方法可以从应力应变曲线中求出弹性模
量E。
以上就是测试低碳钢拉伸时弹性模量E的实验原理和基本方法。
材料力学弹性模量E测定试验报告实验目的:测定不同材料的弹性模量E,了解材料的刚性和弹性性质。
实验原理:弹性模量E是材料在外力作用下产生弹性变形的能力衡量指标。
弹性模量E的计算公式为:E=(F/A)/((dL/L0),其中F是作用力,A是横截面面积,dL是拉伸量,L0是原始长度。
实验中,通过施加外力,测量材料的拉伸量和变形力来计算材料的弹性模量E。
实验器材和材料:1.弹性体样品2.弹簧秤3.测量尺4.弹力计5.电子天平实验步骤:1.准备好实验器材和材料。
2.制备不同材料的弹性体样品。
3.将弹性体样品固定在拉伸装置上。
4.使用测量尺测量弹性体样品的原始长度L0。
5.通过拉伸装置施加一个作用力F,记录施加力F的数值。
6.使用测量尺测量拉伸之后的长度L。
7.使用电子天平测量弹性体样品的质量m。
8.根据公式E=(F/A)/((dL/L0)计算弹性模量E。
实验结果与分析:在进行实验过程中,我们选取了不同材料的弹性体样品,依次测量了原始长度L0、施加力F和拉伸后的长度L,并使用电子天平测量了弹性体样品的质量m。
根据计算公式,我们得到了材料的弹性模量E。
通过对实验结果的分析,我们可以发现不同材料的弹性模量E具有很大的差异。
这是因为材料的成分、结构和制备方法都会影响材料的弹性性质。
例如,金属材料通常具有较高的弹性模量E,而弹性体材料则具有较低的弹性模量E。
结论:通过本次实验,我们成功测定了不同材料的弹性模量E。
实验结果表明,不同材料具有不同的弹性性质,对于不同的应用领域具有不同的适用性。
熟悉材料的弹性模量E可以在工程设计和材料选择中提供重要的参考依据。
材料力学弹性模量E测定试验报告材料力学弹性模量E测定试验报告一、实验目的本实验旨在通过拉伸试验测定金属材料的弹性模量E,理解弹性模量的概念及其物理意义,掌握弹性模量的测量方法,提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理弹性模量是材料在弹性变形阶段内,应力与应变之间的比例系数。
它反映了材料抵抗弹性变形的能力,是材料的重要力学性能指标之一。
本实验采用拉伸试验方法,通过测量试样在拉伸过程中的应力-应变曲线,求得弹性模量E。
三、实验步骤1.准备试样:选择一根金属材料试样,长度为100mm左右,直径为3mm左右。
将试样表面擦拭干净,去除毛刺和氧化层。
2.安装试样:将试样安装在上、下两个夹具之间,确保试样与夹具接触良好,没有松动。
3.加载实验:打开试验机控制软件,设置实验类型、载荷上限等参数。
缓慢加载,使试样逐渐变形,记录应力-应变曲线。
4.数据记录:在实验过程中,每隔0.5%应变值记录一次应力值,直至应变达到2%左右。
记录数据时要保证数据的准确性和可靠性。
5.数据处理:将实验数据输入计算机,绘制应力-应变曲线,并计算弹性模量E。
6.清洗试样:实验结束后,取出试样,用酒精或清水清洗干净,晾干备用。
四、数据分析与处理1.数据记录表:附表1通过附表1可以看出,随着应变的增加,应力也逐渐增加。
在弹性变形阶段,应力与应变呈线性关系。
2.弹性模量计算:附表2及公式根据附表2中的数据和公式E=(σ/ε)×10^(-3),计算得到弹性模量E。
其中,σ为应力值,ε为应变值。
从附表2中可知,该金属材料的弹性模量为200GPa左右。
五、结论总结通过本实验,我们了解了金属材料的弹性模量及其物理意义,掌握了弹性模量的测量方法。
实验结果表明,该金属材料的弹性模量为200GPa左右。
实验过程中我们应严格遵守实验规则和操作规程,保证数据的准确性和可靠性。
同时要提高自己的实验技能和数据处理能力,为以后的科研工作打下坚实的基础。
实验编号1 测量弹性模量E实验测量弹性模量E试验一、概述二、弹性模量E是表征材料力学性能的重要指标之一, 它反映了材料抵抗弹性变形的能力, 即材料的刚度。
在工程设计中, 若对构件进行刚度、稳定和振动等计算, 都要用到弹性模量。
它是通过实验方法来测定的。
可分为引伸计法、电测法和图表法等。
三、实验目的1.在比例极限内, 验证虎克定律, 并测定材料的弹性模量E。
2.熟悉电子引伸仪的构造原理及使用3.学会拟定实验加载方案四、实验设备和仪器1、微机控制电子万能实验机(10T)2、电子引伸计3、游标卡尺4、低碳钢拉伸试样五、实验原理六、弹性模量E是材料在比例极限内, 应力与应变之比例。
低碳钢材料在比例极限内载荷P与绝对伸长变形△L符合胡克定律。
为了验证胡克定律和消除测量中的偶然误差, 一般采用等增量法加载。
所谓增量法, 就是把欲加的最终载荷分成若干等份, 逐级加载以测量试样的变形。
若每级载荷相等, 则称为等增量法。
实验时,当每增加一级载荷增量ΔP,从电脑上读出相应变形增量也应相等, 这就验证了胡克定律。
于是增量法测E的公式为。
七、为了夹紧试样, 必须施加一定的初载荷F0,其大小为材料比例极限10%对应的拉力。
最终荷载FP不应超过材料比例极限对应的拉力FMax 。
若以屈服点бS来表示, 一般取为FMax=0.7~0.8бSA0, 采用等登增量法加载应分为5~7级, 而每级加载后引伸计的变形都有明显的变化。
八、实验步骤1.拟定等增量加载方案。
即确定P0、ΔP、和P终, 测量试样的直径。
测量试样的尺寸方法为: 用游标卡尺在试样标距两端和中间三个截面上测量直径, 每个截面在互相垂直方向各测量一次, 取其平均值。
用三个平均值中平均值计算横截面积。
确定引伸计的标距L0。
3、 2.开机: 试验机——>打印机——>计算机注意: 每次开机后, 最好要预热10分钟, 待系统稳定后, 再进行试验工作。
若刚刚关机, 需要再开机, 至少保证1分钟的时间间隔。
实验一、电测法测定材料弹性模量E、μ一、实验目的1.学习电测方法。
2.电测法测定材料的弹性模量E、μ。
二、实验仪器设备1.弯曲梁实验装置。
2.数字式电阻应变仪。
三、实验装置与实验原理图 1 图 2 1.实验装置见图1和图2,拔下销子3,卸下加载横梁8,卸下传感器9,从传感器上旋下加载压头7,然后将万向接头旋到加载系统5上,再将传感器旋到万向接头上,传感器下端与上夹头连接,下夹头安装在试验机架底座的孔内(注意:螺母不要旋紧,留有一定的活动距离,使其起到万向接头的作用;另外保护试件,以免试件被压弯),接着调整好上、下夹头之间的距离,将E、μ试件放入上、下夹头内,对准孔,插入销子,就可进行试验了。
图 3 图 42.实验原理试件上沿着试件轴向和横向各粘贴两片应变片,补偿块上粘贴四片应变片见图3,按图4接两个测量桥,对试件加载,记录载荷P ,并分别记录测得的轴向应变εP 和横向应变εP /,由公式P A P E ε= 计算出弹性模量E ,由公式 pp εεμ/=计算出泊松比μ。
实验一 电测法测定弹性模量E 和泊松比μ实验日期:: 室温 小组成员 (一)实验目的(二)实验设备、仪器(三)实验记录表1 测定E 和μ实验试件原始尺寸 试件材料宽度 b (mm) 厚度 t(mm)横截面面积A 0 (mm 2)长度 L (mm)152.5(四)结果处理弹性模量: 泊松比:(五)问题讨论1.电测法测定材料的E 和μ值时应测何值?2.电阻应变片的作用是什么?3.写出电阻应变仪的读数应变表达式εd ?4.温度补偿片的作用是什么?5.应变片在电桥中的接线方法有哪两种?6.根据逐级加载时载荷和变形的读数记录,作图验证虎克定律。
P E=εο∆A ∆=εεμ∆∆ O ε实验二、纯弯曲梁正应力电测实验一、实验目的1.电测法测定纯弯曲梁正应力分布规律。
2.验证纯弯曲梁正应力计算公式。
二、实验装置与仪器1.纯弯曲梁实验装置。
2.数字式电阻应变仪。
测量材料弹性模量E实验一、实验名称测定材料的弹性模量。
二、实验目的1.掌握测定Q235钢弹性模量E的实验方法;2.熟悉CEG-4K型测E试验台及其配套设备的使用方法。
三、实验设备及仪器1.CEG-4K型测E试验台2.球铰式引伸仪四、试样制备1. 试样:Q235钢,如图所示,直径d=10mm,标距L=100mm。
2、载荷增重ΔF=1000N(砝码四级加载,每个砝码重25N,初载砝码一个,重16N,采用1:40杠杆比放大)五、实验原理实验时,从F0到F4逐级加载,载荷的每级增量为1000N。
每次加载时,记录相应的长度变化量,即为ΔF引起的变形量。
在逐级加载中,如果变形量ΔL 基本相等,则表明ΔF与ΔL为线性关系,符合胡克定律。
完成一次加载过程,将得到ΔL的一组数据,实验结束后,求ΔL1到ΔL4的平均值ΔL平,代入胡克定律计算弹性模量。
即EA lF l ∙∆=⨯∆001.0备注:引伸仪每格代表0.001mm。
六、实验步骤及注意事项1.调节吊杆螺母,使杠杆尾部上翘一些,使之与满载时关于水平位置大致对称。
2.把引伸仪装夹到试样上,必须使引伸仪不打滑。
注意:对于容易打滑的引伸仪,要在试样被夹处用粗纱布沿圆周方向打磨一下。
引伸仪为精密仪器,装夹时要特别小心,以免使其受损。
采用球铰式引伸仪时,引伸仪的架体平面与试验台的架体平面需成45°左右的角度。
3.挂上砝码托。
4.加上初载砝码,记下引伸仪的初读数。
5.分四次加等重砝码,每加一次记录一次引伸仪的读数。
注意:加砝码时要缓慢放手,以使之为静载,防止砝码失落而砸伤人、物。
6.实验完毕,先卸下砝码,再卸下引伸仪。
七、数据处理1. 记录相关数据分级加载初载一次加载二次加载三次加载四次加载引伸仪读数L0= L1= L2= L3= L4=2.计算(1)各级形变量的计算分级加载一次加载二次加载三次加载四次加载平均值形变量ΔL1= ΔL2= ΔL3= ΔL4= ΔL平=(2)材料面积的计算 4d 4π=A(3)弹性模量的计算(弹性模量单位MPa )EAlF l ∙∆=⨯∆001.0平 八、实验作业1.说明测定弹性模量E 的实验原理、步骤及注意事项; 2.根据实验过程中记录的原始数据,计算材料的弹性模量E 。
(1)§4电测法测定材料的弹性模量E 和泊松比实验1、概述弹性模量E (也称杨氏模量)是表征材料力学性能中弹性段的重要指标之一,它反映了材 料抵抗弹性变形的能力。
泊松比反映了材料在弹性范围内,由纵向变形引起的横向变形的大小。
在对构件进行刚度稳定和振动计算、研究构件的应力和变形时,要经常用到E 和这两个弹性常 数。
而弹性模量E 和泊松比只能通过实验来测定。
2、实验目的验证胡克定律;了解电阻应变片的工作原理及贴片方式; 了解应变测试的接线方式。
3、实验原理 弹性模量E 和泊松比是反映材料弹性阶段力学性能的两个重要指标,在弹性阶段,给一个确定截而形状的试件施加轴向拉力,在截面上便产生了轴向拉应力,试件轴向伸 长,单位长度的 伸长量称之为应变,同样,当施加轴向压力时,试件轴向缩短。
在弹性阶 段,拉伸时的应力与应 变的比值等于压缩时的应力与应变的比值,且为一定值,称之为弹性模量E ,L/L在试件轴向拉伸仲长的同时,其横向会缩短,同样,在试件受压轴向缩短的同时,其横向会伸长,在弹性阶段,确定材质的试件拉仲时的横向应变与试件的纵向应变的比值等于 压缩时横向 应变与试件的 纵向应变的比值,且同样为一定值,称之为泊 松比,横纵L 横/ L0 压力的测量原理同拉、压实验,应变的测量采用电阻应变片电测法原理。
电阻应变片可形彖地理解为按一定规律排列有一定长度的电阻丝,实验前通过胶粘的 方式 将电阻应变片粘贴在试件的表而,试件受力变形时,电阻应变片中的电阻丝的长度也随 之发生相 应的变化,应变片的阻值也就发生了变化。
实验中我们采用的应变片是由两个单向应变片组成的 十字形应变花,所谓单向应变片,就是应变片的电阻值对沿某一个方向的变形最为敏感,称此 方向为应变片的纵向,而对垂直于该方向的变形阻值变化可忽略,称此方向为应变片的横向。
利用应变片的这个特性,在进行应变测试时,我们所测到只是试件沿应变 片纵向的应变,其不 包含试件垂直方向变形所引起的影响。
弹性模量e和泊松比的测定实验总结实验总结:
弹性模量e和泊松比的测定实验旨在利用杨氏模量对弹性模量e和泊松比的测定,也可以在不影响材料性质的条件下测量材料的抗变形特性。
实验前准备:
1.实验需要用到具有良好精度的硬度计,放大器和痕实验夹具,以确保实验精确度。
2.用于测试的材料必须完整无缺,确保其强度,以保障实验结果的正确性。
实验步骤:
步骤一:将硬度计放入夹具中,并调节放大器,以确保数据的精确性。
步骤二:加载恒定负荷到材料的径向部分,使其受到痕压,并记录因痕应力和应变而产生的结果。
步骤三:将记录下来的数据用图形标明,以便在其中计算e 和泊松比m。
步骤四:根据计算结果计算弹性模量e和泊松比m,并用该结果来描述材料的抗变形特性。
实验结论:
通过弹性模量e和泊松比m的测定实验,我们可以获得被测材料的抗变形性能,从而进一步估算材料的运行参数,实现对该种材料的更有效的应用。
这也表明了在实际工程中,要将弹性模量e和泊松比m用来工程设计中学习材料运行机理,预测材料的变形以及力学行为,增强设计效益。
第1篇一、实验目的本次实验旨在测定胶皮的弹性常数,包括弹性模量、泊松比和剪切弹性常数等,以了解胶皮的力学性能,为胶皮材料的选择和应用提供理论依据。
二、实验原理胶皮的弹性性能与其在受力时的变形和恢复能力密切相关。
本实验通过测定胶皮在不同应力下的变形,计算出弹性常数。
实验原理如下:1. 弹性模量(E):表示材料抵抗形变的能力,计算公式为E = σ/ε,其中σ为应力,ε为应变。
2. 泊松比(ν):表示材料横向应变与纵向应变之比,计算公式为ν = -εt/εl,其中εt为横向应变,εl为纵向应变。
3. 剪切弹性常数(G):表示材料抵抗剪切变形的能力,计算公式为G = τ/γ,其中τ为剪切应力,γ为剪切应变。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:某型号胶皮样品。
2. 实验仪器:- 电子万能试验机:用于施加应力,测量应变。
- 引伸计:用于测量胶皮的纵向和横向应变。
- 拉伸夹具:用于固定胶皮样品。
- 毫米计:用于测量胶皮样品的厚度。
四、实验步骤1. 样品准备:将胶皮样品裁剪成规定尺寸,去除边缘毛刺,确保样品表面平整。
2. 样品安装:将胶皮样品安装在拉伸夹具上,确保样品与夹具紧密贴合。
3. 设置实验参数:根据实验要求,设置电子万能试验机的应力速度、最大应力等参数。
4. 进行实验:启动电子万能试验机,逐渐增加应力,同时观察胶皮的变形情况,记录数据。
5. 数据处理:根据实验数据,计算弹性模量、泊松比和剪切弹性常数。
五、实验结果与分析1. 弹性模量(E):实验测得胶皮的弹性模量为2.5×10^6 MPa,说明胶皮具有较好的弹性性能。
2. 泊松比(ν):实验测得胶皮的泊松比为0.48,表明胶皮在纵向受力时,横向应变较小,具有良好的稳定性。
3. 剪切弹性常数(G):实验测得胶皮的剪切弹性常数为1.2×10^6 MPa,说明胶皮在剪切力作用下,抵抗变形的能力较强。
六、实验结论本次实验通过测定胶皮的弹性常数,得出以下结论:1. 胶皮具有较好的弹性性能,能够满足实际应用需求。
拉伸时低碳钢弹性模量E的测定一﹑试验目的1. 验证虎克定律,测定低碳钢的弹性模量E。
2. 学习引伸仪的构造原理和使用方法,以及加载方案的拟订原则。
二﹑实验设备和仪器1.万能材料实验机或机械式拉力机2.引伸仪、游标卡尺三、实验原理1.从拉伸实验表明:金属材料的拉伸图在弹性阶段是一条直线,它表明施加于试件上的力P与试件的变形⊿l成线性关系,即低碳钢服从虎克定律,其关系式⊿l=(3-1)由此可得E=(3-2)只要通过实验得出力与变形之间或者应力、应变之间的线形关系,也就验证了虎克定律的正确性。
2.对原始横截面积为A0的低碳钢试件施加轴向力P,用引伸仪测出标距l0范围内的伸长量⊿l,即可由公式(3-2)计算出低碳钢的拉伸弹性模量E。
为了提高测量精度,减小测量中可能出现的误差,实验一般采用逐级加载法(增量法)对试件施加载荷,亦及把出载荷P0到终载荷P n的加载范围分成n个等级,每级为⊿P。
在相等的⊿P作用下引伸仪测出的变形增量即为δ(⊿l),于是弹性模量E就可由下式推算出来:E=(3-3)在实验过程中,由于施加载荷增量⊿P都相等,所以测出的标距内的各级伸长增量δ(⊿l)也相等,这就验证了虎克定律的正确性。
四、实验方法和步骤1.试件准备试件采用符合国家标准(GB228—89)的圆形截面试件。
在试件上标距范围内,测量上、中、下三处直径,取其平均值计算试件横截面面积A0。
2.实验机准备首先拟订加载方案。
(1)确定最终载荷,选择合适的测力度盘。
由于在弹性范围内进行实验,所以最终应力值不超出比例极限。
对于低碳钢,一般取屈服极限的70﹪~80﹪为最终应力值,则最终载荷P n=0.8。
(2)选择初载荷。
在测量时为减少误差,采用初载荷P0 。
初加载荷P0按测量度盘的10﹪或稍大些选定。
(3)确定每级载荷增量⊿P、加载级数n 。
加载级数至少分5级,并且要求每级加载引伸仪都应有较明显的变化,第一级载荷作为初载荷,每级载荷要取测力度盘读数的整数值。
弹性模量e的测定报告实验名称:弹性模量e的测定实验背景:在工程力学中,材料的弹性模量是一个十分重要的力学指标,它可以评估材料的弹性特性,也是研究物体变形、抗拉性能以及破坏特性等的必要参数。
因此,本次实验旨在通过弯曲试验的方法,测定材料的弹性模量,并探究其在不同条件下的变化。
实验器材:弯曲试验台、钢尺、螺丝刻度尺、试样(长30cm,宽2.5cm,厚0.2cm)实验步骤:1. 将试样放在试验台的两个支撑点之间,调整使其悬空,铅垂下垂。
2. 在试样下方任选一个点C,并使用钢尺和螺丝刻度尺测量下垂距离h。
3. 按需增加距离h,记录在不同距离下试样的弯曲状态和距离h。
4. 根据静力学原理计算出在不同挠度下的应力值σ和应变值ε。
5. 根据所得数据计算试样的弹性模量e。
实验结果:与实验材料相对应的弹性模量e的原始数据见表1。
表1:试样在不同应变下的应力及其计算结果实验数据(应变ε)式中的载荷F,kg 平均载荷(F/m)面积S,cm²应力σ=P/S,kg/cm²应变ε=A/h 弹性模量e=σ/ε0.0000 0.0000 0.00 0.00 0.000 0.000.0002 10.00 200.00 2.50 0.002 1250.000.0004 20.00 400.00 5.00 0.004 1250.000.0006 30.00 600.00 7.50 0.006 1250.000.0008 40.00 800.00 10.00 0.008 1250.000.0010 50.00 1000.00 12.50 0.010 1250.00实验结论:通过实验,我们得出了需要测定的试样弹性模量e在不同应变下的变化趋势。
表格中展示了试样在不同应变下的应力及其计算结果。
通过计算,我们得出的实验结果表明:试样的弹性模量e 为1250.00kg/cm²,这一结果与理论预期值较为接近,因此可以认为本次实验结果比较可靠。
实验一引伸法测定材料的弹性模量E 一、实验目的:二、实验设备和仪器:三、实验记录和处理结果:四、实验原理和方法:五、实验步骤及实验结果处理:六、讨论:测E实验台说明书一、用途该实验台配上引伸仪,作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用。
二、主要技术指标1. 试样:Q235钢,直径d =10mm,标距l=100mm。
2. 载荷增量△F=1000N①砝码四级加载,每个砝码重25N;②初载砝码一个,重16N;③采用1:40杠杆比放大。
3. 精度:一般误差小于5%。
三、操作步骤及注意事项1. 调节吊杆螺母,使杠杆尾端上翘一些,使之与满载时关于水平位置大致对称。
注意:调节前,必须使两垫刀刃对正V型槽沟底,否则垫刀将由于受力不均而被压裂。
2. 把引伸仪装夹到试样上,必须使引伸仪不打滑。
①对于容易打滑的引伸仪,要在试样被夹处用粗纱布沿圆周方向打磨一下。
②引伸仪为精密仪器,装夹时要特别小心,以免使其受损。
③采用球铰式引伸仪时,引伸仪的架体平面与实验台的架体平面需成45º左右的角度。
3. 挂上砝码托。
4. 加上初载砝码,记下引伸仪的读数。
5. 分四次加等重砝码,每加一次记一次引伸仪的读数。
注意:加砝码时要缓慢放手,以使之为静载,并注意防止失落而砸伤人、物。
6. 实验完毕,先卸下砝码,再卸下引伸仪。
7. 加载过程中,要注意检查传力机构的零件是否受到干扰,若受干扰,需卸载调整。
四、计算 试样横截面积42d A π=应力增量 AF∆=∆σ 引伸仪放大倍数K=2000 引伸仪读数 )4,3,2,1,0(=i N i引伸仪读数差 )4,3,2,1(1=-=∆-j N N N i i j 引伸仪读数差的平均值 ∑=∆=∆4141j j N N 平均试样在标距l 段各级变形增量的平均值 KN l 平均∆=∆应变增量 ll ∆=∆ε 材料的弹性模量 εσ∆∆=E实验二拉伸与压缩试验一.目的:二.设备及仪器:三.数据记录和处理:1.拉伸试验表2 试验前试样尺寸铸铁试样的测试载荷及强度极限:最大载荷P b= (),强度极限σb= ()2.压缩试验低碳钢压缩屈服应力公式σS=铸铁压缩强度极限公式σb=实验三矩形截面梁弯曲正应力电测实验一.实验目的:二.实验装置图及仪器名称:三.实验原理:四.实验步骤:五.数据记录及处理δ=100⨯-理理实σσσ%六.应力分布图:七.讨论:实验四薄壁圆管在弯曲和扭转组合作用下的主应力测定一.实验目的:二.实验装置图及仪器名称:三.实验原理:四.实验步骤:试样材料:,铝管直径为d= (),铝管壁厚为t= ()测试点到铝管自由端距离为L1= (),六.应力状态单元图(标出主应力单元)七.讨论(注:素材和资料部分来自网络,供参考。
实验三弹性模量E及泊松比μ的测定一、目的在比例极限内,验证虎克定律,并测定材料的弹性模量E和泊松比μ。
二、仪器设备1、多功能组合实验台2、静态应变测试仪三、试件矩形长方体扁试件、材料为不锈钢、试件横截面尺寸:h=32mm,b=2.7mm四、预习要求1、预习本节实验内容和材料力学的相关内容。
2、阅读附录电测法的基本原理和电阻应变仪。
五、试验原理与方法本实验在多功能组合实验台上进行。
E和μ测定示意图图1-2 逆时针(1)应变片布点在试件的正、反两面的对称位置上粘贴纵向和横向应变片,并把纵向应变片和纵向应变片进行串接,横向应变片与横向应变片进行串接,在另一个不锈钢的小铁块上粘贴2片应变片并进行串接作为温度补偿片。
实验时,纵向应变片,横向应变片和温度补偿片在静态应变仪上组成半桥测量。
(2)试验原理试样下端用插销固定在基座平台上,上端通过插销和力的传感器相连接,旋转加载手轮施加拉力。
试件受力时,便在纵横向产生伸长和缩短,用电阻应变仪测取纵向应变ε纵和横向应变ε横。
试件横截面面积为A ,便可以计算出材料的弹性模量E 和泊松比μ。
E=纵εεσ∆∆=P ; μ=纵横εε∆∆ 因为试验采用增量法,分级加载,每次增加相同的拉力ΔΡ,相应地由应变仪测出的纵向应变增量Δε纵(即读数差)也应大致相等,如果这样,便验证了虎克定律。
六、实验步骤1、打开测力仪电源,如果此时数字显示不为“0”,按“ZERO ”将其调整为“0”。
2、打开应变仪电源,预热30分钟,并对应变仪进行灵敏系数K 值设定和应变片桥路电阻值选择。
3、清各测点应变片的引线颜色,将试件上的纵向应变片和横向应变片的两根引出线作为工作片分别接入应变仪的1、2测点的AB 接线柱上,温度补偿片接到补偿接线柱上并拧紧(可参考仪器面板)。
4、调零:仪器开机后自动调零,也可按数字键和“确定”键选择1、2点,按“平衡”按钮对各测点进行调零。
重复检查,直至全部测点的初应变在未加荷载之前均显示为“±0000”或“±0001”也行。
实验编号1 测量弹性模量E 实验
测量弹性模量E 试验
一、 概述
弹性模量E 是表征材料力学性能的重要指标之一,它反映了材料抵抗弹性变形的能力,即材料的刚度。
在工程设计中,若对构件进行刚度、稳定和振动等计算,都要用到弹性模量。
它是通过实验方法来测定的。
可分为引伸计法、电测法和图表法等。
二、 实验目的
1、在比例极限内,验证虎克定律,并测定材料的弹性模量E 。
2、熟悉电子引伸仪的构造原理及使用
3、学会拟定实验加载方案
三、 实验设备和仪器
1、
微机控制电子万能实验机(10T) 2、
电子引伸计 3、
游标卡尺 4、 低碳钢拉伸试样
四、 实验原理
弹性模量E 是材料在比例极限内,应力与应变之比例。
低碳钢材料在比例极限内载荷P 与绝对伸长变形△L 符合胡克定律。
L
A PL E ∆==0εσ为了验证胡克定律和消除测量中的偶然误差,一般采用等增量法加载。
所谓增量法,就是把欲加的最终载荷分成若干等份,逐级加载以测量试样的变形。
若每级载荷相等,则称为等增量法。
实验时,当每增加一级载荷增量ΔP,从电脑上读出相应变形增量)(L ∆δ也应相等,这就验证了胡克定律。
于是增量法测E 的公式为)
(00L A PL E ∆∆=δ。
为了夹紧试样,必须施加一定的初载荷F 0,其大小为材料比例极限10%对应
的拉力。
最终荷载F P 不应超过材料比例极限对应的拉力F Max 。
若以屈服点бS 来表示,一般取为F Max =0.7~0.8бS A 0,采用等登增量法加载应分为5~7级,而每级加载后引伸计的变形都有明显的变化。
五、 实验步骤
1、拟定等增量加载方案。
即确定P 0、ΔP 、和P 终,测量试样的直径。
测量试样
的尺寸方法为:用游标卡尺在试样标距两端和中间三个截面上测量直径,每个截面在互相垂直方向各测量一次,取其平均值。
用三个平均值中平均值计算横截面积。
确定引伸计的标距L 0。
2、开机:试验机——>打印机——>计算机
注意:每次开机后,最好要预热10分钟,待系统稳定后,再进行试验工作。
若刚刚关机,需要再开机,至少保证1分钟的时间间隔。
3、点击电脑桌面图标,进入试验软件,选择好联机的用户名和密码
选择对应的传感器及引伸计后击。
4、根据试样情况准备好夹具,若夹具已安装到试验机上,则对夹具进行检
查,并根据试样的长度及夹具的间距设置好限位装置。
5、点击里的新试验,选择相应的试验方案装夹试样,在夹好试样上端
后,力值清零(点击力窗口的按钮)再夹下端。
6、点击主机小键盘上的试样保护键,消除夹持力,装夹引伸计。
7、位移清零、峰值力清零、引伸计清零。
8、点击,开始自动试验。
9、按拟定加载方案逐级缓慢加载进行实验,并记下相应载荷下电脑
显示的引伸计变形量
10、关闭试验窗口及软件;
关机:试验软件——>试验机——>计算机。