应力应变试验

实验静态应力-应变测量一、实验目的1、掌握用电阻应变片组成测量电桥的方法；2、掌握应变数据采集分析仪的使用方法；3、验证电桥的和差特性及温度补偿作用；4、验证测量应变值与理论计算值的一致性。

二、实验原理1、计算机测试系统：被测信号通过传感器转为电信号（电压或电流信号），通过信号调节环节使输出大小与被测信号大小完全对应。

信号调节环节还设置不同的滤波频率，对干扰谐波进行过滤，使信号调理输出消除杂波影响。

经过调理环节的标准电压接入多路转换器，进入采样保持器及转换芯片进行数字化转换，转换后的数字信号在接口电路里锁存，再进入计算机，经过运算处理后显示、绘图或打印。

2、电桥的和差特性：电桥的输出电压与电阻（或应变）变化的符号有关。

即相邻臂电阻或应变变化，同号相减，异号相加；而相对臂则相反，同号相加，异号相减。

3、利用桥路的和差特性可以提高电桥灵敏度、补偿温度影响，从复杂应力状态中测取某一应力、消除非测量应力。

三、主要仪器及耗材等强度梁实验台、WS-3811应变数据采集分析仪、计算机、砝码四、实验内容和步骤1．了解所采用的静动态应变数据采集仪的正确使用（见附录）;2．接线；（参照附录）3．组桥方法和顺序，按图（3-1）所示的组桥方法和顺序组成各种测量电桥。

4．测量；a) 平衡电桥；b) 加载及卸载：把每一级加载及卸载后的读数值计入表中。

c) 根据（图3-1）的组桥方法和顺序分别加、卸载测量。

并将所测的应变值分别记入表中，然后将各表（各种组桥方式）的数据进行比较。

五、实验报告要求1．简叙实验方法，按表列出试验数据;2．根据试验数据计算机械滞后及非线性。

3．计算在测量载荷下，梁的理论应变值并与实测值相比较。

4．根据试验记录和计算结果说明电桥加减特性。

5、写出实验结果，分析、讨论等部分；6、说明温度对电阻应变值的影响，应如何消除该影响。

六、思考题1、利用和差特性，在测量中所起到哪些作用?2、在测量中为什么要进行温度补偿，进行温度补偿必须满足哪些条件? （附录）WS-3811应变数据采集仪：WS-3811数字式应变数据采集仪采用最新数字技术，能直接把应变量转换为数字量，能通过网络接口（TCP/IP协议）把数据传输给计算机，克服了常规应变仪只能输出模拟量（还需要另配采集仪）的缺陷，便于试验室和野外测试工作，由于该应变仪采用了网络接口，可实现多台组网操作，方便扩展。

混凝土应力应变关系试验标准混凝土应力应变关系试验标准混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其力学性能的研究和掌握对于建筑设计和工程施工至关重要。

混凝土的应力应变关系试验是研究混凝土力学性能的基础之一。

下面，将详细介绍混凝土应力应变关系试验的标准。

一、试验目的混凝土应力应变关系试验的主要目的是研究混凝土在受力过程中的变形和破坏规律，获取混凝土的应力应变曲线，为混凝土的设计和施工提供依据。

二、试验原理混凝土应力应变关系试验是将混凝土试件置于试验机上，施加不同的荷载，记录荷载和试件变形量，计算应力和应变值，绘制应力应变曲线。

三、试验设备和材料1. 试验机：试验机应符合GB/T2611-2007《金属材料拉伸试验方法》的要求，能够在试件上施加连续均匀的荷载，且具有自动记录和计算应力应变曲线的功能。

2. 混凝土试件：试件应符合GB/T50081-2002《混凝土试件标准养护、试制及试验方法规定》的要求，试件形状为圆柱形或立方体，尺寸和数量应根据设计要求和试验目的确定。

3. 测量仪器：应配备测量试件长度、直径（或边长）、变形量等参数的测量仪器，如游标卡尺、数码卡尺、位移传感器等。

四、试验步骤1. 准备工作：（1）混凝土试件的制备：按照GB/T50081-2002的要求制备试件，并进行养护。

（2）试验设备的校验：校验试验机的准确度和灵敏度，确保试验机能够施加连续均匀的荷载。

（3）试件的测量：测量试件的长度、直径或边长，并记录下来。

2. 试验操作：（1）试件的安装：将试件放置在试验机上，并固定好。

（2）荷载施加：根据设计要求和试验目的，施加不同的荷载，并记录下来。

（3）试件变形量的测量：在荷载施加的过程中，测量试件的变形量，并记录下来。

（4）试件破坏：当试件发生明显的裂缝或破坏时，停止荷载施加，并记录下最大荷载值。

3. 数据处理：（1）计算应力和应变值：根据施加荷载和试件变形量，计算出应力和应变值。

（2）绘制应力应变曲线：将应力和应变值绘制成应力应变曲线，并标明试验条件和试件的尺寸。

应力应变测试什么是应力应变测试？应力应变测试是一种用于评估材料或结构在受到外部力作用下的性能和可靠性的方法。

通过施加不同的力或应变，并测量材料或结构的响应，可以获得有关其性能和行为的重要信息。

这些信息对于设计和优化材料和结构非常重要。

应力应变测试基于材料或结构在受到外部力作用下的弹性变形和塑性变形的原理。

通过施加一定大小的力或应变，可以观察材料或结构在不同载荷下的应力应变关系，从而确定其弹性模量、屈服强度、断裂强度等性能指标。

应力应变测试的方法1. 拉伸测试拉伸测试是最常用的应力应变测试方法之一。

它通过施加拉伸力来应用应变，测量材料在不同负荷下的应变和应力。

在拉伸测试中，逐渐增大载荷，直到材料发生断裂为止。

拉伸测试可以用于评估材料的强度、延伸性、断裂韧性等性能。

通过绘制应力应变曲线，可以确定材料的屈服点、最大应力点和断裂点。

2. 压缩测试压缩测试是将作用力施加在材料或结构上，使其在压缩方向上产生应变的测试方法。

通过测量材料在不同载荷下的应变和应力，可以评估材料的抗压强度和变形性能。

压缩测试常用于评估材料的稳定性和抗压性能。

通过绘制应力应变曲线，可以确定材料的屈服点和最大应力点。

3. 弯曲测试弯曲测试是将材料或结构放置在两个支撑点之间，施加弯曲力以产生应变的测试方法。

通过测量材料在不同载荷下的应变和应力，可以评估材料的强度、刚度和韧性。

弯曲测试常用于评估材料在受到弯曲力作用时的性能和可靠性。

通过绘制应力应变曲线，可以确定材料的弹性模量、屈服点和断裂点。

如何进行应力应变测试？进行应力应变测试需要准备以下设备和工具：1.电子拉伸试验机：用于施加拉伸力和测量应变和应力。

2.压缩试验机：用于施加压缩力和测量应变和应力。

3.弯曲试验机：用于施加弯曲力和测量应变和应力。

4.试样夹具：用于夹持和固定材料或结构。

5.应变计：用于测量材料的应变。

6.应力计：用于测量材料的应力。

进行应力应变测试的步骤如下：1.准备试样：根据实验要求制备符合标准尺寸的试样。

混凝土应力-应变全曲线的试验研究
混凝土是建筑工程中常用的材料之一，因其具有良好的承载能力
和耐久性，混凝土的应力-应变关系的研究对于了解混凝土性能具有重
要意义。

本文旨在通过试验研究混凝土的应力-应变全曲线。

试验方法：选取典型的混凝土材料进行试验，采用万能试验机对
其进行拉伸试验，记录其载荷与变形的关系，从而得到应力-应变曲线。

试验结果：试验得到的混凝土应力-应变曲线可分为三段，即线
性段、弯曲段和残余强度段。

其中线性段为混凝土的弹性阶段，应变
与应力成正比，弯曲段为混凝土的塑性变形阶段，应变增大速度逐渐
减缓，应力也逐渐减小，残余强度段为混凝土的破坏阶段，应变增大
较快，应力快速下降。

结论：通过试验可以得出，混凝土的应力-应变关系是复杂的非
线性关系，混凝土在不同阶段表现出不同的性能，加强混凝土的质量
控制，可以有效提高其承载能力和使用寿命。

应力应变测量实验报告实验名称：应力应变测量实验。

实验目的：1.熟悉应变计的使用方法和原理，了解应力应变测量的基本原理。

2.掌握金属材料的应力应变特性，以及不同材料的性能差异。

3.学会分析实验结果，提高实验数据的处理能力。

实验器材：1.应变计。

2.电子秤。

3.轴向夹持装置。

4.辅助器材：力计、千分尺、卷尺等。

实验原理：1.应变计的原理。

应变计是一种用于测量物体应变的传感器，是利用金属材料的电阻值随应变而发生变化的特性进行测量。

当材料发生应变时，应变计中导电性材料发生形变，从而改变应变计电阻值，这种变化可以通过内置电路进行测量，转换成应变数据。

2.应力应变特性的原理。

应力与应变之间为线性关系。

应力为物体受力情况下承受压力的大小；应变为受力物体在一定形变下所产生的伸长或缩短的程度。

当物体在一定的应力下发生变形时，它的应变就可以被测量到。

实验步骤：1.确定试样：从材料样品中选取原料，并对其进行加工，制作成标准试样。

2.安装应变计：将应变计安装在试样上，注意按照应变计说明书的规定进行固定、连接当前和测量其电阻值。

3.测量：将样品固定在轴向夹持装置上，并在应变计电路进行校准后进行测试。

期间应注意掌握试样的质量和任何可能会影响测试结果的因素。

4.计算与处理：将测试结果转化成应力应变曲线，并进行分析，根据公式计算出试验数据并总结分析。

实验结果与分析：样品材料：钢。

试样直径：5mm。

试样长度：20mm。

应变计响应系数：2.1。

电压：1V。

测试结果：荷重（N）应变（微米/毫米）。

00。

1004。

2008。

30012。

40016。

50020。

根据实验结果计算得出钢的应力应变曲线如下：应力（MPa）应变。

00。

204。

408。

6012。

8016。

10020。

通过实验数据可以看出，钢材的应力应变特性在一定载荷下逐渐确认出来，且具有较好的线性关系，即应力与应变成正比。

由于不同材料的应力应变关系存在差异，通过本次实验可以更加深入的研究材料特性，进一步了解各种材料的物理特征与性能表现。

真实应力-真实应变曲线的测定一、实验目的1、学会真实应力-真实应变曲线的实验测定和绘制2、加深对真实应力-真实应变曲线的物理意义的认识二、实验内容真实应力-真实应变曲线反映了试样随塑性变形程度增加而流动应力不断上升，因而它又称为硬化曲线。

主要与材料的化学成份、组织结构、变形温度、变形速度等因素有关。

现在我们把一些影响因素固定下来，既定室温条件下拉伸退火的中碳钢材料标准试样，由拉力传感器行程仪及有关仪器记录下拉力-行程曲线。

实测瞬间时载荷下试验的瞬间直径。

特别注意缩颈开始的载荷及形成，缩颈后断面瞬时直径的测量，然后计算真实应力-真实应变曲线。

σ真＝f（ε）＝B·εn三、试样器材及设备1、60吨万能材料试验机2、拉力传感器3、位移传感器4、Y6D-2动态应变仪5、X-Y函数记录仪6、游标卡尺、千分卡尺7、中碳钢试样四、推荐的原始数据记录表格五、实验报告内容除了通常的要求（目的，过程……）外，还要求以下内容：1、硬化曲线的绘制(1)从实测的P瞬、d瞬作出第一类硬化曲线（σ-ε）(2)由工程应力应变曲线换算出真实应力-真实应变曲线(3) 求出材料常数B 值和n 值，根据B 值作出真实应力-真实应变近似理论硬化曲线。

2、把真实应力-真实应变曲线与近似理论曲线比较，求出最大误差值。

3、实验体会六、实验预习思考题1、 什么是硬化曲线？硬化曲线有何用途？2、 真实应力-真实应变曲线和工程应力应变曲线的相互换算。

3、 怎样测定硬化曲线？测量中的主要误差是什么？怎样尽量减少误差？附：真实应力-真实应变曲线的计算机数据处理一、 目的初步掌握实验数据的线性回归方法，进一步熟悉计算机的操作和应用。

二、 内容一般材料的真实应力-真实应变都是呈指数型，即σ=B εn 。

如把方程的二边取对数：ln σ＝lnB+nln ε，令 y ＝ln σ；a ＝lnB ；x ＝ln ε 则上式可写成y ＝a+bx成为一线性方程。

在真实应力-真实应变曲线试验过程中，一般可得到许多σ和ε的数据，经换算后，既有许多的y 和x 值，在众多的数值中如何合理的确定a 和b 值使大多数实验数据都在线上，这可用最小二乘法来处理。

应力应变实验报告应力应变实验报告引言应力应变实验是材料力学实验中的基础实验之一，通过在材料上施加外力，观察材料的应变情况，可以了解材料的力学性质。

本报告旨在详细描述应力应变实验的设计、操作和结果，并对实验结果进行分析和讨论。

实验设计本次实验选取了不同材料的试样进行测试，包括金属、塑料和橡胶。

每个试样的尺寸和形状都有所不同，以便研究它们的应变特性。

实验使用了一台万能材料试验机，该机器可以施加不同的载荷并测量试样的应变。

实验操作首先，我们准备了各种试样，包括金属棒、塑料片和橡胶块。

然后，将试样固定在试验机上，确保其在施加载荷时不会移动。

接下来，我们逐渐增加载荷，同时记录试样的应变情况。

当载荷达到一定值时，我们停止施加载荷，并记录试样的最大应变值。

实验结果通过实验，我们获得了每个试样在不同载荷下的应变数据。

将这些数据绘制成应力-应变曲线，可以更直观地观察材料的力学性质。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 金属材料的应力-应变曲线呈线性关系，即应变随应力的增加而线性增加。

这表明金属材料具有较高的弹性模量和强度。

2. 塑料材料的应力-应变曲线呈非线性关系，即应变随应力的增加而非线性增加。

这表明塑料材料具有较低的弹性模量和强度，但具有较好的延展性。

3. 橡胶材料的应力-应变曲线呈现出较大的应变量和较低的应力值。

这表明橡胶材料具有很高的延展性和可塑性，但缺乏强度。

讨论与分析通过对实验结果的分析，我们可以进一步了解材料的力学性质和应用范围。

金属材料由于其较高的强度和刚性，常用于制造机械零件和结构部件。

塑料材料由于其良好的延展性和可塑性，常用于制造日常用品和包装材料。

橡胶材料由于其较高的延展性和可塑性，常用于制造密封件和弹性元件。

此外，实验中还发现了一些有趣的现象。

例如，金属材料在一定应力下会发生塑性变形，即应变会持续增加而不会恢复原状。

而塑料和橡胶材料在一定应力下会发生弹性变形，即应变会随着应力的消失而恢复原状。

金属应力应变曲线分析实验报告
实验目的：
通过金属应力应变曲线的分析,了解金属材料的变形规律和强度特性。

实验原理：
金属材料的变形分为弹性变形和塑性变形两个阶段。

弹性阶段,当外部力消失时,材料可以恢复原来的形状,此阶段内的应变随应力成正比关系。

塑性阶段,当外部力继续作用时,材料开始发生塑性变形,此阶段内的应变随应力不再成正比关系,金属材料开始发生流变,在自由状态下无法恢复原来的形状。

在此阶段内,应力继续增加,最终到达材料的屈服点,屈服点后的应力值开始下降,材料发生更剧烈的塑性变形,直至材料破坏。

实验装置：
1. 实验机（万能材料试验机）
2. 金属样品（薄板）
3. 应变仪（应变计、投影仪等）
实验步骤：
1. 准备金属样品,并对样品进行精细测量,记录其初始尺寸。

2. 在实验机上安装金属样品,根据压力规定曲线进行试验,记录应力-应变数据。

3. 利用应变仪测量材料的应变数据,并记录。

4. 绘制应力-应变图,并分析该金属样品的强度和可塑性。

实验结果：
由于金属样品的材质不同,其应力-应变曲线有所差别。

根据实验结果的曲线形变,可以分析材料的屈服强度、极限强度、延展性、断裂强度等。

实验结论：
通过金属样品的应力-应变曲线的分析,可以初步了解金属材料在受力过程中的性能表现和强度特性,这对于材料的选用、加工和使用都有较大的参考价值。

应力应变测试方法综述引言：应力应变测试是材料力学性能测试中的重要内容之一，用于研究材料在外力作用下的变形行为。

本文将综述常见的应力应变测试方法，包括拉伸试验、压缩试验、剪切试验和扭转试验。

一、拉伸试验拉伸试验是最常用的应力应变测试方法，用于测量材料在拉伸条件下的力学性能。

试样被拉伸时，应力与应变之间的关系可以通过应力-应变曲线来描述。

常见的应力应变曲线包括弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段和断裂阶段。

二、压缩试验压缩试验是将试样置于压力下进行测试的方法。

与拉伸试验类似，压缩试验可以得到材料的应力-应变曲线。

对于韧性材料，其应力-应变曲线呈现出相似的趋势，但压缩应力往往比拉伸应力大。

三、剪切试验剪切试验是用于测量材料在剪切载荷下的变形行为的方法。

试样在剪切力的作用下，发生切变变形。

剪切试验可以得到剪切应力与剪切应变之间的关系，常用的剪切应力-应变曲线包括线性阶段、屈服阶段、塑性阶段和断裂阶段。

四、扭转试验扭转试验是测量材料在扭转载荷下发生的变形行为的方法。

试样在扭转力的作用下发生扭转变形。

扭转试验可以得到剪切应力与剪切应变之间的关系，常见的应力应变曲线包括弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段和断裂阶段。

五、其他应力应变测试方法除了上述常见的应力应变测试方法外，还有一些特殊的测试方法，如冲击试验、疲劳试验等。

冲击试验用于评估材料在高速冲击载荷下的性能，疲劳试验用于研究材料在循环载荷下的疲劳寿命。

六、应力应变测试的应用领域应力应变测试方法广泛应用于材料科学、机械工程、土木工程等领域。

它可以帮助工程师和科学家了解材料的力学性能，评估材料的可靠性和安全性。

在材料研发、产品设计和结构分析中，应力应变测试是不可或缺的工具。

结论：应力应变测试是研究材料力学性能的重要手段，常见的测试方法包括拉伸试验、压缩试验、剪切试验和扭转试验。

通过这些测试方法，可以获得材料的应力-应变曲线，从而评估材料的力学性能和变形行为。

应力应变测试在材料科学和工程领域具有广泛的应用，对于材料的研发和工程设计具有重要意义。

实验一高分子材料应力-应变曲线的测定聚合物材料在拉力作用下的应力-应变测试是一种广泛使用的最基础的力学试验。

聚合物的应力-应变曲线提供力学行为的许多重要线索及表征参数（杨氏模量、屈服应力、屈服伸长率、破坏应力、极限伸长率、断裂能等）以评价材料抵抗载荷，抵抗变形和吸收能量的性质优劣；从宽广的试验温度和试验速度范围内测得的应力-应变曲线有助于判断聚合物材料的强弱、软硬、韧脆和粗略估算聚合物所处的状况与拉伸取向、结晶过程，并为设计和应用部门选用最佳材料提供科学依据。

一、目的要求1．熟悉拉力机（包括电子拉力机）的使用；2．测定不同拉伸速度下PE板的应力-应变曲线；3．掌握图解法求算聚合物材料抗张强度、断裂伸长率和弹性模量；二、实验原理应力-应变试验通常实在张力下进行，即将试样等速拉伸，并同时测定试样所受的应力和形变值，直至试样断裂。

应力是试样单位面积上所受到的力，可按下式计算：tP bdσ=式中P为最大载荷、断裂负荷、屈服负荷b为试样宽度，m；d为试样厚度，m。

应变是试样受力后发生的相对变形，可按下式计算：0 0100%t I I Iε-=⨯式中I0为试样原始标线距离，m；I为试样断裂时标线距离，m。

应力-应变曲线是从曲线的初始直线部分，按下式计算弹性模量E（MPa，N/m2）：Eσε=式中σ为应力；ε为应变。

在等速拉伸时，无定形高聚物的典型应力-应变曲线见图15-1：a点为弹性极限，σa为弹性（比例）极限强度，εa为弹性极限伸长率。

由0到a点为一直线，应力-应变关系遵循虎克定律σ＝Eε，直线斜率E称为弹性（杨氏模量）。

y点为屈服点，对应的σy和εy称为屈服强度和屈服伸长氯。

材料屈服后可在t点处断裂，σt、εt为材料的断裂强度、断裂伸长率。

（材料的断裂强度可大于或小于屈服强度，视不同材料而定）从σt的大小，可以判断材料的强与弱，而从εt的大小（从曲线面积的大小）可以判断材料的脆与韧。

晶态高聚物材料的应力-应变曲线：在c点以后出现微晶的取向和熔解，然后沿力场方向重排或重结晶，故σc称重结晶强度。