實(shí)驗(yàn)測彈性常數(shù)

1、Page1Page2 測量測量中碳鋼中碳鋼材料的彈性模量材料的彈性模量E和泊松比和泊松比 ； 學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)電測法電測法的基本原理和的基本原理和靜態(tài)應(yīng)變儀靜態(tài)應(yīng)變儀的基本操作的基本操作 測量材料在比例極限內(nèi)的測量材料在比例極限內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系； 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器 微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī) 游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺 靜態(tài)應(yīng)變儀靜態(tài)應(yīng)變儀 測量測量試件截面突變處的應(yīng)力集中系數(shù)試件截面突變處的應(yīng)力集中系數(shù)K.Page3 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀簡介靜態(tài)電阻應(yīng)變儀簡介自行研制的電阻式靜態(tài)應(yīng)變儀自行研制的電阻式靜態(tài)應(yīng)變儀顯示屏（顯示屏（同時(shí)顯示同時(shí)顯示通道號、接橋方式、通道號、接橋方

2、式、靈敏系數(shù)、應(yīng)變數(shù)靈敏系數(shù)、應(yīng)變數(shù)值值）功能鍵（功能鍵（實(shí)實(shí)現(xiàn)各種功能設(shè)現(xiàn)各種功能設(shè)置置）橋路連橋路連接方式接方式示意圖示意圖接線柱（接線柱（連接應(yīng)連接應(yīng)變片引出線變片引出線）公共溫度補(bǔ)償片公共溫度補(bǔ)償片接線柱接線柱Page4 實(shí)驗(yàn)試件實(shí)驗(yàn)試件 中碳鋼矩形截面試件中碳鋼矩形截面試件名義尺寸：名義尺寸：230 7 5 . mm 材料屈服極限：材料屈服極限：360sMPa 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)屈服極限實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)屈服極限 確定實(shí)驗(yàn)最大載荷確定實(shí)驗(yàn)最大載荷縱向片縱向片橫向片橫向片測孔邊測孔邊應(yīng)力集應(yīng)力集中系數(shù)中系數(shù)sPP)8 . 07 . 0(maxPage5 實(shí)驗(yàn)原理與方法實(shí)驗(yàn)原理與方法 電測法的基本原

3、理電測法的基本原理電測法是以電測法是以電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片為傳感器，通過測量應(yīng)變片電阻的改為傳感器，通過測量應(yīng)變片電阻的改變量來確定變量來確定構(gòu)件應(yīng)變構(gòu)件應(yīng)變，并進(jìn)一步利用胡克定律或廣義胡克定，并進(jìn)一步利用胡克定律或廣義胡克定律確定相應(yīng)的律確定相應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)方法的實(shí)驗(yàn)方法 電阻應(yīng)變片及其轉(zhuǎn)換原理電阻應(yīng)變片及其轉(zhuǎn)換原理RkR k應(yīng)變片靈敏系數(shù)應(yīng)變片靈敏系數(shù)Page6 測量電橋原理測量電橋原理14231234()()BDR RR RUURRRR 3121242121234()()BDRR RRRRUURRRRRR 當(dāng)電阻阻值改變時(shí)，并略去高階小量當(dāng)電阻阻值改變時(shí)，并略去高階小量一般一般4個(gè)電

4、阻的初始阻值相等個(gè)電阻的初始阻值相等12344()BDkUU RkR 12344()BDUkU Page7 常用接線法與相應(yīng)的橋路圖常用接線法與相應(yīng)的橋路圖半橋接線法半橋接線法全橋接線法全橋接線法12() 1234()1234()溫度補(bǔ)償問題溫度補(bǔ)償問題11()tt 1/4橋接線法（溫補(bǔ)半橋）橋接線法（溫補(bǔ)半橋）Page8 接線柱的接線柱的A、B、C、D與橋路圖的與橋路圖的A、B、C、D一一對應(yīng)一一對應(yīng)接線柱接線柱 電阻應(yīng)變儀的使用電阻應(yīng)變儀的使用 當(dāng)接當(dāng)接1/4橋時(shí)，必須接上溫度補(bǔ)償片，此時(shí)接線柱的橋時(shí)，必須接上溫度補(bǔ)償片，此時(shí)接線柱的B1需要需要 與與B短接短接 公共溫補(bǔ)接線柱公共溫補(bǔ)接線

5、柱Page9 基本實(shí)驗(yàn)方法基本實(shí)驗(yàn)方法增量法與重復(fù)加載法增量法與重復(fù)加載法 增量法增量法2、選擇初載荷、選擇初載荷P01、選擇最大實(shí)驗(yàn)載荷、選擇最大實(shí)驗(yàn)載荷Pmax3、載荷從、載荷從P0 至至 Pmax分成四到五級，每級增量分成四到五級，每級增量P PP0P10Pn P增量法示意圖增量法示意圖 增量法可以驗(yàn)證力與變形之間的線性關(guān)系增量法可以驗(yàn)證力與變形之間的線性關(guān)系 增量法可以判斷實(shí)驗(yàn)過程是否正常增量法可以判斷實(shí)驗(yàn)過程是否正常00 10 1maxmax ., .PPP 滿滿量量程程4、每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)、每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)23遍遍sPP)8 . 07 . 0(maxPage10 重復(fù)加載法重復(fù)加載法2、選

6、擇初載荷、選擇初載荷P01、選擇最大實(shí)驗(yàn)載荷、選擇最大實(shí)驗(yàn)載荷Pmax PP00Pmax P重復(fù)加載法示意圖重復(fù)加載法示意圖 重復(fù)加載法不能驗(yàn)證力與變形之間重復(fù)加載法不能驗(yàn)證力與變形之間 的線性關(guān)系的線性關(guān)系00 10 1maxmax ., .PPP 滿滿量量程程3、從初載荷、從初載荷P0一級加到一級加到Pmax4、每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)至少、每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)至少45遍遍 本次實(shí)驗(yàn)采用增量法本次實(shí)驗(yàn)采用增量法ssPPP)8 . 07 . 0(5 . 0maxPage11 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 材料在比例極限內(nèi)，在單向應(yīng)力狀態(tài)下，有材料在比例極限內(nèi)，在單向應(yīng)力狀態(tài)下，有E 泊松比泊松比彈性模量彈性模量 本次實(shí)驗(yàn)采

7、用增量法本次實(shí)驗(yàn)采用增量法0iiPEA iii 每級載荷下：每級載荷下：1niiEEn 1niin 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：(1)(2)Page12 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟2、草擬實(shí)驗(yàn)所需各類數(shù)據(jù)表格草擬實(shí)驗(yàn)所需各類數(shù)據(jù)表格3、測量試件尺寸測量試件尺寸4、試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備、試件安裝和儀器調(diào)整試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備、試件安裝和儀器調(diào)整5、確定組橋方式、接線和設(shè)置應(yīng)變儀參數(shù)確定組橋方式、接線和設(shè)置應(yīng)變儀參數(shù)6、檢查及試車檢查及試車7、進(jìn)行試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)8、整理各種儀器設(shè)備，結(jié)束試驗(yàn)整理各種儀器設(shè)備，結(jié)束試驗(yàn)1、擬定加載方案擬定加載方案Page13 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理1、在坐標(biāo)紙上建立在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，描出實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，并擬坐標(biāo)系，描出實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，并擬 合成直線，得到應(yīng)力合成直線，得到應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系方程應(yīng)變關(guān)系方程2、按如下公式計(jì)算彈性模量按如下公式計(jì)算彈性模量E和泊松比和泊松比 0iiPEA iii 1niiEEn 1niin 如果實(shí)驗(yàn)重復(fù)多遍，則選擇一組最好的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算如果實(shí)驗(yàn)重復(fù)多遍，則選擇一組最好的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算Page143、各種情況下的應(yīng)力集中系