材料弹性模量E测定实验说明_弹性模量实验报告

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实验二 材料弹性模量E和泊松比μ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，ε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F，由下式计算弹性模量E和泊松比：EiF

bt

1j

EEi

n(3.1)(3.1a)

i

2i2i

(3.2)1i1i



2.最小二乘法

i

n

(3.2a)

Fi

2E

bti1i

（3.3）（3.4）



式中，b、t为试样的宽度和厚度。

五、试验结果处理

i2i

i1i

表1 材料弹性常数E、测定数据处理列表(最小二乘法)

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？