钢材弹性模量E和泊松系数μ测定

7.1 实验目的

[1]测定钢材弹性模量E和泊松系数μ。

[2]了解E、μ的测定方法。

[3]掌握电阻应变仪的原理及使用方法。

7.2 实验内容和原理

材料在比例极限范围内，应力与应变呈线性关系，由拉、压虎克定律得知，

和应变，则即可由上式算出E值。

试样伸长必然会引起横向截面尺寸缩短。设纵向线应变为ε，横向线应变为ε′，则在

线弹性范围内，横向线应变与纵向线应变之比为泊松系数 ，用μ来表示，即

本实验通过电测试验方法，测量纵向应变ε和横向应变ε′。实验时将电阻应变片按纵、

横方向粘贴在被测试样上，如图7-1所示。

工作应变片R1、R3、R1’、R3’贴在试样上。R1、R3在板试样两面部位沿试样轴

线方向粘贴，R1’、R3’沿着试样横向粘贴。温度补偿片R2、R4、R2’、R4’贴在另一

块金属板上。补偿片不参与变形，被测金属材料与贴补偿片金属材料材质相同，并处于同

一温度场合。工作片和补偿片电阻值要求一致。为了消除试样初曲率和加载可能存在的偏

心引起的弯曲影响，并提高输出，工作片和补偿片采用全桥对臂接线法，如图7-2所示。测

量过程中，实际应变值为仪器输出的读数应变 的一半，即

在分别测量轴向应变和横向应变实验时，均采用等量逐级加载法，分别测量在相同载荷

增量ΔP作用下，轴向应变增量Δε和横向应变增量Δε′。因材料处于线弹性阶段，在ΔP

作用下各级应变增量应相同。

7.3 试验设备、工具

[1]多功能实验装置。

[2]游标卡尺。

[3]YJ－25静态电阻应变仪。

7.4 实验方法、步骤

[1]测量试样尺寸 ,在試件工作段的上、中、下三个部位测量，取它们的平均值计算试样

的横截面积A0。

[2]将纵向应变片R1、R3与补偿片R2、R4接成全桥。

[3]将横向片R1’、R3’与补偿片R2’、R4’接成全桥。

[4]对被测构件予加载荷，调整应变仪使电桥平衡。

[5]采用等量分级加载，记录每次加载时的纵向、横向应变值。共加三次。

[6]实验数据测量后，将载荷卸掉，拆下导线，整理工作台面。

7.5 实验数据处理

[1]弹性模量E的计算：

[2]泊松系数的计算：