1、ABCDRaRbRtRt图 2-2eRaRbbt图 2-1实验二 偏心拉伸实验一、实验目的1测定偏心拉伸试样材料的弹性模量 E。2测定偏心拉伸试样的偏心距 e。3学习组合载荷作用下由内力产生的应变成份分别单独测量的方法。二、设备和仪器（同7）三、试样采用图 2-1 所示的铝合金偏心拉伸试样， Ra 和 Rb 为沿应变方向粘贴的应变片，另外有两枚粘贴在与试样材质相同但不受载荷的铝块上的应变片，供全桥测量时组桥之用。尺寸 b=24mm，t=5mm。四、试验原理由电测原理知： 1234du（I-7 ） 式中 为仪器读数。从此式看出：相邻两臂应变符号相同时，仪器读数互相抵销；应变符号相异时，仪器读数绝
2、对值是两者绝对值之和。相对两臂应变符号相同时，仪器读数绝对值是两者绝对值之和；应变符号相异时，仪器读数互相抵销。此性质称为电桥的加减特性。利用此特性，采取适当的布片和组桥，可以将组合载荷作用下各内力产生的应变成份分别单独测量出来，且减少误差，提高测量精度。从而计算出相应的应力和内力。这就是所谓内力素测定。图 2-1 中 Ra 和 Rb 的应变均由拉伸和弯曲两种应变成份组成，即 ()aFMb ab式中 和 分别为拉伸和弯曲应变的绝对值。若如图 2-2 组桥，则由（I-7 ） 、 （a ）和（b）式得2duabF若如图 2-3 组桥，则由（I-7 ） 、 （a ）和（b）式得duabM通常将仪器读
3、出的应变值与待测应变值之比称为桥臂系数。故上述两种组桥方法的桥臂系数均为 2。为了测定弹性模量 E，可如图 2-2 组桥，并等增量加载，即0(1,5)iFi末级载荷 5F不应使材料超出弹性范围。初载荷 0F时应变仪调零，每级加载后记录仪器读数 dui，用最小二乘法计算出弹性模量 E：ABCRa Rb图 2-3521iduiiFEbt（2-1 ）式中 为桥臂系数。为了测定偏心距 e，可如图 2-3 组桥。初载荷 0F时应变仪调平衡，载荷增加 F后。记录仪器读数 du。据胡克定律得弯曲应力为： (c) dduMzzEFeW由（c）及（d）式得 duzEe（2-2 ）五、试验步骤1试验台换上拉伸夹具
4、，安装试样。2力传感器接线、设置参数：将力传感器的黄、兰、红和白四根引线依次接在 0 通道的 A、B、C 和 D 端。载荷校正系数为 2.72，载荷限值设置 1550N。3测弹性模量 E按图 2-2 将有关应变片接入所选通道（注意： B、B 间短接片应脱开） ；对所选通道设置参数（桥路形式应与桥路接线一致，即全桥代号 0。应变片灵敏系数 K=2.23、应变片电阻 R=120） ；未加载时平衡测力通道和所选测应变通道电桥，然后转入测量状态。每增加载荷 300N，记录应变读数 dui，共加载五级，然后卸载。再重复测量，共测三次。数据列表记录。4测偏心距 e按图 2-3 将有关应变片接入所选通道（注
5、意： B、B 间短接片应脱开） 。对所选通道设置参数。未加载时平衡测力通道和所选测应变通道电桥。加载荷 1500N 后，记录应变du，然后卸载。再重复测量，共测三次。数据列表记录。5卸载。试验台和仪器回复原状。五、试验结果处理1计算弹性模量 E将三组数据参考表 2-1 作初步处理，从中找出线性关系最好的一组。再用这组数据按公式（2-1 ）计算 E。计算步骤列表示出（参考表 2-2）表 2-1 弹性模量 E 数据列表第一组 第二组 第三组i ()FN()dui()dui()dui()dui()dui()duio 0 0 / 0 / 0 /1 3002 6003 9004 12005 1500注： 1(,25)duiidui表 2-2 弹性模量 E 数据处理列表b=24mm t=5mm 30FN2i ()dui2i ()dui1 2 3 4 5 / 2计算偏心距 e将三次测试记录参考表 2-3 处理，再按公式（ 2-2）计算偏心距 e表 10-3 偏心距 e 数据处理列表b=24mm t=5mm WZ= mm3150FN1 2 3 平均()du
