1、实验二 材料弹性模量 E 和泊松比 测定弹性模量 E 和泊松比 是材料的两个重要力学性能参数,在解决工程构件的强度、刚度和稳定性问题时,会经常用到。本实验以拉伸和压缩试件为例,用实验一的数据测定试件材料的弹性模量 E 和泊松比 。一、试验目的1测定材料的弹性模量 E 和泊松比 。 2验证胡克定律。二、仪器、设备1. 力学试验台。2. 辅助工具和量具。三、试样利用实验一的数据进行计算。四、试验原理和方法杆件承受轴向载荷时,在比例极限内,应力与应变遵循胡克定律: E式中,为沿拉力方向的线应变(或称纵向线应变),E为材料的弹性模量。同时试件的横向线应变 与纵向线应变 之间存在着以下关系:式中, 称为
2、横向变形系数或泊松比。按平均值法或最小二乘法计算 E 和 。1. 平均值法因各级载荷增量相同并等于 ,由下式计算弹性模量 E 和泊松比 :F(3.1)jibt1(3.1a)nEi(3.2)iii 12(3.2a)ni2. 最小二乘法(3.3)21iFEbt(3.4)21i式中,b、t 为试样的宽度和厚度。五、试验结果处理表 1 材料弹性常数 测定数据处理列表(最小二乘法)E、相关尺寸:b(mm)= mm t(mm)= mm 载荷:F(N)= F(N)= N i i2 1()i2()i1()i2()i12n 将数据按表 3.1 作初步处理,然后按公式(3.1) 、 (3.1a) , (3.2) 、 (3.2a)计算 E 和 。如用最小二乘法按公式(3.3)和(3.4)计算 E、 ,计算步骤参考表 3.2 列表示出。六、预习要求1. 参考实验一。2. 参考数据处理列表,按实验要求,自已设计并绘制好本实验记录表格。七、实验报告要求1. 实验报告应包括实验目的,仪器、设备名称和型号,测试原理与方法,实验数据与处理。2. 在坐标纸上作 图,验证其符合胡克定律的程度。八、思考题1 试件尺寸、形状对测定弹性模量 E 和泊松比 有无影响?为什么?