实验3--测弹性常数

材料力学实验BUAAPage1实验三弹性常数E、的测定及应力集中系数的测定材料力学实验BUAAPage2实验目的测量中碳钢材料的弹性模量E和泊松比；学习电测法的基本原理和静态应变仪的基本操作测量材料在比例极限内的应力应变关系；实验设备与仪器微机控制电子万能试验机游标卡尺静态应变仪测量试件截面突变处的应力集中系数K.材料力学实验BUAAPage3静态电阻应变仪简介自行研制的电阻式静态应变仪显示屏（同时显示通道号、接桥方式、灵敏系数、应变数值）功能键（实现各种功能设置）桥路连接方式示意图接线柱（连接应变片引出线）公共温度补偿片接线柱材料力学实验BUAAPage4实验试件中碳钢矩形截面试件名义尺寸：23075.mm材料屈服极限：360sMPa实验时应根据屈服极限确定实验最大载荷纵向片横向片测孔边应力集中系数sPP)8.0~7.0(max材料力学实验BUAAPage5实验原理与方法电测法的基本原理电测法是以电阻应变片为传感器，通过测量应变片电阻的改变量来确定构件应变，并进一步利用胡克定律或广义胡克定律确定相应的应力的实验方法电阻应变片及其转换原理RkRk——应变片灵敏系数材料力学实验BUAAPage6测量电桥原理14231234()()BDRRRRUURRRR3121242121234()()BDRRRRRRUURRRRRR当电阻阻值改变时，并略去高阶小量一般4个电阻的初始阻值相等12344()BDkUURkR12344()BDUkU材料力学实验BUAAPage7常用接线法与相应的桥路图半桥接线法全桥接线法12()1234()1234()温度补偿问题11()tt1/4桥接线法（温补半桥）材料力学实验BUAAPage8接线柱的A、B、C、D与桥路图的A、B、C、D一一对应接线柱电阻应变仪的使用当接1/4桥时，必须接上温度补偿片，此时接线柱的B1需要与B短接公共温补接线柱材料力学实验BUAAPage9基本实验方法——增量法与重复加载法增量法2、选择初载荷P01、选择最大实验载荷Pmax3、载荷从P0至Pmax分成四到五级，每级增量ΔPPP0P10PnP增量法示意图增量法可以验证力与变形之间的线性关系增量法可以判断实验过程是否正常00101maxmax{.,.}PPP满量程4、每次实验重复2~3遍sPP)8.0~7.0(max材料力学实验BUAAPage10重复加载法2、选择初载荷P01、选择最大实验载荷PmaxPP00PmaxP重复加载法示意图重复加载法不能验证力与变形之间的线性关系00101maxmax{.,.}PPP满量程3、从初载荷P0一级加到Pmax4、每次实验重复至少4~5遍本次实验采用增量法ssPPP)8.0~7.0(5.0max材料力学实验BUAAPage11实验原理材料在比例极限内，在单向应力状态下，有E泊松比弹性模量本次实验采用增量法0iiPEAiii每级载荷下：1niiEEn1niin实验结果：(1)(2)材料力学实验BUAAPage12实验步骤2、草拟实验所需各类数据表格3、测量试件尺寸4、试验机准备、试件安装和仪器调整5、确定组桥方式、接线和设置应变仪参数6、检查及试车7、进行试验8、整理各种仪器设备，结束试验1、拟定加载方案材料力学实验BUAAPage13实验结果处理1、在坐标纸上建立σ—ε坐标系，描出实验点，并拟合成直线，得到应力—应变关系方程2、按如下公式计算弹性模量E和泊松比0iiPEAiii1niiEEn1niin如果实验重复多遍，则选择一组最好的数据进行计算材料力学实验BUAAPage143、各种情况下的应力集中系数按名义尺寸计算该处的名义应力0nFA按实验所测结果计算该处的真实应力maxmaxE计算应力集中系数KmaxnKnKKnii1材料力学实验BUAAPage15