实验一 材料E 、μ的测试实验
在解决工程构件的强度问题时，需要用到构件所用材料的弹性常数——弹性模量E 和泊松比μ，因此，测定材料的弹性常数是工程中经常遇到的问题。
一、实验目的
1. 熟悉电测法的基本原理和静态电阻应变仪的使用方法。 2. 掌握应变片在测量电桥中的各种接线方法。 3. 用电测法测量材料的弹性模量E 和泊松比μ。
二、实验仪器
1. CLDT-C 型材料力学多功能实验台 2. DH-3818型静态电阻应变仪 3. 板试件实验装置一套 4. 游标卡尺
三、实验原理
材料在线弹性范围内服从胡克定律，应力和应变成正比关系。轴向拉伸时，其形式为
σ=E ε，E 为弹性模量，即E =
σ。 ε
'
试件轴向拉伸时，纵向伸长，横向缩短。在弹性范围内，横向应变ε与轴向应变ε二
ε'
者之比为一常数，其绝对值称为横向变形系数或称泊松比，用μ表示，即μ=。
ε
试件采用矩形截面试件，为了消除偏心弯曲引起的测量误差，布片方式如图1-1所示。在试件中央截面上，沿前后两面的轴线方向分别对称地布有一对轴向应变片R 1、R 1，以测量轴向应变ε（ε=
'
ε1+ε1'
2
），一对横向应变片R 2、R ，以测量横向应变ε（ε='
2
' '
'
ε2+ε2
2
）。
组桥方式：半桥单臂接法，如图1-2所示。
由于实验装置和安装初始状态的不稳定性，拉伸曲线的初始阶段往往是非线性的。为了尽可能减少测量误差，实验宜从初载P 0（P 0≠0）开始，与P 0对应的应变仪读数ε仪可预调到零，也可设定一个初读数。
采用增量法，分级加载，分别测量在各相同载荷增量∆P 作用下，产生的应变增量∆ε，并求∆ε的平均值。设试件初始横截面面积为A 0，则
∆P
E =
∆ε均A 0
μ=
' ∆ε均
∆ε均
图1-1 布片方式
B
A
1R 2R 4R D U I
图1-2 组桥方式
C U O
四、实验步骤
1. 测量试件初始横截面面积A 0：加载前，在试件标距内，测量三处横截面面积，取其平均值作为试件的初始横截面面积A 0，见表1。
2. 根据实验目的，拟定加载方案，见表2。
3. 按照组桥方式，将应变片和力传感器接入桥路，并连接好应变仪的电源线。 4. 设置力传感器的灵敏系数，并平衡各通道。
5. 按照加载方案进行加载测试，记录实验数据。加载时应缓慢均匀地进行。记录数据的同时，注意检查应变是否符合线性变化规律，以判断实验是否正常。实验至少重复两次，如果数据稳定，即可结束。
6. 现场计算出材料的弹性模量E 和泊松比μ，经教师审核认可后，结束实验，使实验装置和仪器复原（卸载、拆线整理所用设备、关闭电源、将应变仪盖好）。
五、原始实验数据
表1
A 0=
A 1+A 2+A 3
3∆ε1均+∆ε1' 均
2
'
∆ε2均+∆ε2均
∆ε均=
'
∆ε均=
2
E =
∆P
=
∆ε均A 0
' ∆ε均
μ=
∆ε均
=
七、思考题
1. 实验时为什么要加初载P 0？应变仪初读数的任意设定对本测量结果有无影响？ 2. 采用什么措施可消除偏心弯曲的影响？
实验一 材料E 、μ的测试实验
在解决工程构件的强度问题时，需要用到构件所用材料的弹性常数——弹性模量E 和泊松比μ，因此，测定材料的弹性常数是工程中经常遇到的问题。
一、实验目的
1. 熟悉电测法的基本原理和静态电阻应变仪的使用方法。 2. 掌握应变片在测量电桥中的各种接线方法。 3. 用电测法测量材料的弹性模量E 和泊松比μ。
二、实验仪器
1. CLDT-C 型材料力学多功能实验台 2. DH-3818型静态电阻应变仪 3. 板试件实验装置一套 4. 游标卡尺
三、实验原理
材料在线弹性范围内服从胡克定律，应力和应变成正比关系。轴向拉伸时，其形式为
σ=E ε，E 为弹性模量，即E =
σ。 ε
'
试件轴向拉伸时，纵向伸长，横向缩短。在弹性范围内，横向应变ε与轴向应变ε二
ε'
者之比为一常数，其绝对值称为横向变形系数或称泊松比，用μ表示，即μ=。
ε
试件采用矩形截面试件，为了消除偏心弯曲引起的测量误差，布片方式如图1-1所示。在试件中央截面上，沿前后两面的轴线方向分别对称地布有一对轴向应变片R 1、R 1，以测量轴向应变ε（ε=
'
ε1+ε1'
2
），一对横向应变片R 2、R ，以测量横向应变ε（ε='
2
' '
'
ε2+ε2
2
）。
组桥方式：半桥单臂接法，如图1-2所示。
由于实验装置和安装初始状态的不稳定性，拉伸曲线的初始阶段往往是非线性的。为了尽可能减少测量误差，实验宜从初载P 0（P 0≠0）开始，与P 0对应的应变仪读数ε仪可预调到零，也可设定一个初读数。
采用增量法，分级加载，分别测量在各相同载荷增量∆P 作用下，产生的应变增量∆ε，并求∆ε的平均值。设试件初始横截面面积为A 0，则
∆P
E =
∆ε均A 0
μ=
' ∆ε均
∆ε均
图1-1 布片方式
B
A
1R 2R 4R D U I
图1-2 组桥方式
C U O
四、实验步骤
1. 测量试件初始横截面面积A 0：加载前，在试件标距内，测量三处横截面面积，取其平均值作为试件的初始横截面面积A 0，见表1。
2. 根据实验目的，拟定加载方案，见表2。
3. 按照组桥方式，将应变片和力传感器接入桥路，并连接好应变仪的电源线。 4. 设置力传感器的灵敏系数，并平衡各通道。
5. 按照加载方案进行加载测试，记录实验数据。加载时应缓慢均匀地进行。记录数据的同时，注意检查应变是否符合线性变化规律，以判断实验是否正常。实验至少重复两次，如果数据稳定，即可结束。
6. 现场计算出材料的弹性模量E 和泊松比μ，经教师审核认可后，结束实验，使实验装置和仪器复原（卸载、拆线整理所用设备、关闭电源、将应变仪盖好）。
五、原始实验数据
表1
A 0=
A 1+A 2+A 3
3∆ε1均+∆ε1' 均
2
'
∆ε2均+∆ε2均
∆ε均=
'
∆ε均=
2
E =
∆P
=
∆ε均A 0
' ∆ε均
μ=
∆ε均
=
七、思考题
1. 实验时为什么要加初载P 0？应变仪初读数的任意设定对本测量结果有无影响？ 2. 采用什么措施可消除偏心弯曲的影响？