彈性模量的測量實驗方法及步驟

㈠ 如何測試彈性模量

不好辦呀。
最簡陋的也要用光杠桿類的讀數設備呀。

㈡ 單調與循環載入的三軸試驗如何測量彈性模量

對於單調和循環載入的三軸試驗，可以通過不同的方法測量彈性模量。下面是兩種常見的測量方法：虧凳

1. 單調載入法：在單調載入測試中，應力或位移以線性方式增加（或減少），並且在此過程中保持塵信恆定的載入速率。當所施加的載荷達到穩態後，應力與應變之間的關系可以用於計算彈性模量。

2. 循環載入法：在循環載入測試中，應力或位移按預定的波形進行周期性變化，並且在此期間保持一定的頻率和最大應力或位移幅值。當所施加的載荷產生了多個完整的循環後，可以在應力-應變曲線上確定材料的彈性模量。需要注意的是，在循環載入測試過程中，應根據設計要求和實際情況選取合適的載入次數和載荷幅值。

綜上所述，無論是單調還是循環載入的三軸試驗，都有其針對彈性模量的派空輪測量方法。根據實驗需求和條件，選擇合適的測試方式能夠更好地獲取相關數據並保證實驗結果的准確性。

㈢ 彈性模量測量方法

彈性模量（Elastic molus）是衡量材料抵抗形變的能力的物理量。測量彈性模量是材料力學性質研究的重要一環。下面介紹幾種常見的測量彈性模量的方法：

• 懸掛梁法：該方法將材料製成懸掛梁，測量懸掛梁在外力作用下的賣滾撓度，通過彎曲理論計算出懸掛梁的彈性模量。該方法適用於大多數材料，簡單易行，但不適用於具有較大剛度和高強度的材料。

• 壓縮法：該方法將材料加工成圓柱形或方形試樣，測量在不同壓縮應力下的應變，通過斯內爾公式計算出材料的彈性模量。該方法適用於高強度的材料，但不適用於脆性材料。

• 拉伸法：該方法將材料加工成圓柱形或方形試樣，測量在不同拉伸應力下的應變，通過胡克定律計算出材料的彈性模量。該方法適用於大多數材料，但不適用於脆性材料。

• 聲波法：該方法通過超聲波技術測量材料在聲波作用下的傳播速度，從而計算出材料的彈性模量。該方法適用於任何材料，但需要較為專業的設備和技術。

總之，選擇適合的測量方法需要根據材料的性質和實驗要求進行選擇。

• 壓痕法：該方法將硬度計等工具壓入試樣表面，測量試樣表面的壓痕深度和直徑，通過胡克定律計算出材料的彈性模量。該方法適用於硬度較高的材料，但需要考慮壓痕形成的影響。

• 微納印刷法：該方法利用微納印刷技術將微小的力感測器印刷到試樣表面，通過測量試樣表面的微小變形，計算出材料的彈性模量。該方法適用於微小尺寸的材料和器件，但需要較為專業的設備和技術。

• 拉壓力感測法：該方法將試樣加工成薄片狀，在試樣表面粘貼拉壓力感測器，通過測量試樣在拉伸和壓縮過程中的力和變形，計算出材料的彈性模量。該方法適用於多種材料，但需要精密的力感測器和數據採集系統。

總之，不同的測量方法各有優缺點，需要根據實答隱際情況選擇適合的方法。在進行彈性模量測量時，還需要注意試樣的加工和處理，保證試樣的尺寸和形狀符合要求，並控制試驗環境的溫度、濕度等因素的影響。

㈣ 實驗室鋼筋彈性模量怎麼測量還有鋼板的彈性模量又如何測得

1、實驗室鋼筋彈性模量利用兩組布拉格光纖光柵(Fiber
Bragg
Grating，FBG)FBG1和FBG2對標准鋼筋試件的應變和彈性模量進行了測量,利用力感測器測出力的大小,從而得出彈性模量。
2、鋼板的彈性模量利用電阻應變片測量變形,利用力感測器測配肢頌出力的大小,從而得出彈性模量。
3、一般地講，對彈性體施加一個外界作用，彈性體會發生形狀的改變（稱為「應變」），「彈性模量」的一般定義是：應力除以應變。材料在彈性變形階段，飢胡其應力和應變成正比例關系（即符合胡克定律），其比例系數稱為彈性模量。彈性模量的單位是達因每平方厘米。「彈性模量」是描述物質彈性培鄭的一個物理量，是一個統稱，表示方法可以是「楊氏模量」、「剪切模量」、「體積模量」等。

㈤ 混凝土彈性模量的基本測定方法是

混凝土的彈性模量測定使用壓力試驗機和變形測量儀表進行。

混凝土按標准抗壓強度（以邊長為150mm的立方體為標准試件，在標准養護條件下養護28天，按照標准試驗方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強度）劃分的強度等級。

稱為標號，分為C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80、C85、C90、C95、C100共19個等級。混凝土的抗拉強度僅為其抗壓強度的1/10～1/20。提高混凝土抗拉、抗壓強度的比值是混凝土改性的重要方面。

功能作用：

混凝土拌合物最重要的性能。它綜合表示拌合物的稠度、流動性、可塑性、抗分層離析泌水的性能及易抹面性等。測定和表示拌合物和易性的方法和指標很多，中國主要採用截錐坍落筒測定的坍落度（毫米）及用維勃儀測定的維勃時間（秒），作為稠度的主要指標。

強度：混凝土硬化後的最重要的力學性能，是指混凝土抵抗壓、拉、彎、剪等應力的能力。水灰比、水泥品種和用量、集料的品種和用量以及攪拌、成型、養護，都直接影響混凝土的強度。

㈥ 混凝土彈性模量是怎麼測定的

混凝土的彈性模量測定使用壓力試驗機和變形測量儀表進行。過程為：測定混凝土軸心抗壓強度--在試件上安裝變形測量儀表--將試件安放在壓力機上--預壓--施壓並測量變形值--卸除儀表。詳細操作可見標准《普通混凝土力學性能試驗方法》。

㈦ 低碳鋼彈性模量測定和什麼有關

拉伸時低碳鋼彈性模量E的測定 一﹑試驗目的
1. 驗證虎克定律，測定低碳鋼的彈性模量E。
2. 學習引伸儀的構造原理和使用方法，以及載入方案的擬訂原則。
二﹑實驗設備和儀器
1.萬能材料實驗機或機械式拉力機
2.引伸儀、游標卡尺
三、實驗原理
1.從拉伸實驗表明：金屬材料的拉伸圖在彈性階段是一條直線，它表明施加於試件上的力P與試件的變形⊿l成線性關系，即低碳鋼服從虎克定律，其關系式⊿l= （3－1）由此可得 E= （3－2）
只要通過實驗得出力與變形之間或者應力、應變之間的線形關系，也就驗證了虎克定律的正確性。
2.對原始橫截面積為A0的低碳鋼試件施加軸向力P，用引伸儀測出標距l0 范圍內的伸長襲遲量⊿l ，即可由公式（3－2）計算出低碳鋼的拉伸彈性模量E。為了提高測量精度，減小測量中可能出現的誤或輪差，實驗一般採用逐級載入法（增量法）對試件施載入荷，亦及把出載荷P0到終載荷Pn的載入范圍分成n個等級，每級為⊿P。在相等的⊿P作用下引伸儀測出的變形增量即為δ（⊿l），於是彈性模量E 就可由下式推算出來：E= (3－3)
在實驗過程中，由於施載入荷增量⊿P都相等，所以測出的標距內的各級伸長增量δ（⊿l）也相等，這就驗證了虎克定律的正確性。
四、實驗方法和步驟
1.試件准備
試件採用符合國家標准（GB228—89）的圓形截面試件。
在試件上標距范圍內，測量上、中、下三處直徑，取其平均值計算試件橫截面面積A0。
2.實驗機准備
首先擬訂載入方案。
(1)確定最終載荷，選擇合適的測力度盤。由於在彈性范圍內進行實驗，所以最終應力值不超出比例極限。對於低碳鋼，一般取屈服極限 的70﹪～80﹪為最終應力值，則最終載荷Pn=0.8 。
(2)選擇初載荷。在測量時為減少誤差，採用初載荷P0 。初載入荷P0按測量度盤的10﹪或稍大些選定。
(3)確定每級載荷增量⊿P、載入級數n 。載入級數至少分5級，並且要求每級載入引伸儀都應有較明顯的變化，第一級載荷作為初載荷，每級載荷要取測力度盤讀數的整數值。
根據最終載荷選擇適當的度盤並掛上相應的擺錘。開動機器升起活動台，削去自重影響，調整測力指針對准零點。
3.試件安裝
先將安裝在實驗機的上下夾頭內，然後再將引伸儀妥善地安裝在試件上，將引伸儀的頂尖螺絲加緊試件時松緊要適當。
4.檢查及試機
試件及儀器安裝好後經輔導教師檢查後，開動實驗機，進行預拉，載荷加至最終載荷Pn ，然後卸載至P0以下。檢查實驗機以及儀器是否正常，如正常，方可開機進行正式實驗。
5.進行實驗
載入至初載荷P0 ，記錄下引伸儀的初讀數（或者將引伸儀的指針調在零點）。然後緩慢地按增量⊿P逐級載入，即按P1=P0+⊿P，P2=P1+⊿P，……逐級載入。每增加一級載荷記錄下相應的引伸儀讀數，並隨時讀出前後兩次讀數差值。各次讀數差值越接近，說明實驗越精確。如若某一次讀數差與其它各次讀數差相比較大或較小時，表明實驗不正常。應檢查原因後方可再繼續載入至最終。
以上實驗應重復三次，同學輪流進行操作。
6.結束實驗引伸儀很小心地取下來以免損壞頂尖。
五、實驗結果處理
將所測的數據經整理以表格或圖示的方法表達出來並加以計算和文字的說明。寫出實驗報告。
六、實驗中注意事項
1.認真閱讀實驗機的操作規則、引伸儀原理、使用方法以及應該注意的事項等內容。
2.在施載入荷時要特別注意控制不準超過最終載荷，以防試件的應力超過比例極限。
3.若實驗需要重做時，可將載荷卸至P0以下然後按步驟進行。
4.在卸載時不能過快或過猛，以免造成儀器損壞。
低碳鋼拉伸彈性模量E的測定實驗報告 班級____________ 姓名________________ 學號______________實驗日期_______________ 成績 _____________
一、實驗衫禪信目的
二、實驗設備和儀器
名 稱 型 號 量 程 精度(或最小刻度)
三、實驗數據記錄和處理
1.試件原始尺寸
截面I 截面II 截面III 橫截面面
積平均值
A0 (mm2)
d01
（或a0）
（mm） d02
（或b0）
（mm） A01
(mm2) d01
（或a0）
（mm） d02
（或b0）
（mm） A02
(mm2) d01
（或a0）
（mm） d02
（或b0）
（mm） A03
(mm2)
2.引伸儀標距，放大倍數記錄
標距l0=________________㎜
放大倍數k=________________
3.載荷和引伸儀讀數記錄
載 荷 P(N) 載荷增量ΔP(N) 引 伸 儀
讀數A(格) 讀數差 ΔA(格) 讀數A(格) 讀數差 ΔA(格) 讀數A(格) 讀數差 ΔA(格)
4.計算結果
載荷增量平均值⊿P=
引伸儀讀數差平均值⊿A
伸長增量 拉伸彈性模量
5.實驗結果討論
根據實驗的各級載荷和相應的引伸儀讀數，作出試件拉伸時P—⊿l的曲線，來驗證虎克定律的正確性。
四、思考題
1.試件的尺寸和形狀對於測量彈性模量E是否有影響？
2.為何要採用增量法測量彈性模量E？用此法測定的彈性模量E與一次載入到終載荷所測得的彈性模量E是否相符合？
3.實驗時為什沒要加預載入荷P0？又為什沒要嚴格控制最終載荷Pn的值？
[方法二]電測法測定拉（壓）彈性模量E及泊松比μ
一、試驗目的
1.在比例極限內測定鋼材的彈性模量E及泊松比μ。
2.驗證虎克定律。
3.初步了解電測法的基本原理和方法
二、試驗設備及儀器
1.萬能材料試驗機
2.靜態電阻應變儀
3.游標卡尺
三、試驗原理
電測法測量線應變ε時，一般採用矩形截面的板狀拉伸試件。如圖3-7（a）所示。
圖3-7
電測法原理及電阻應變儀操作可參閱本書實驗設備介紹中的電阻應變儀部分。測定鋼材的彈性模量E及泊松比μ時採用在比例極限內的拉伸實驗。試件軸向受拉時，縱向伸長，橫向縮短。在彈性變形階段內，測量兩個數據：一是施加的拉力P ，由 P計算出正應力σ=P/A0（A0為試件橫截面的原面積）。二是測量與P相應的縱向應變ε縱 及橫向應變ε橫 。從而計算出彈性模量E=σ/ε縱 和泊松比μ= ，如圖3-7（b）所示。
實驗採用分級載入法。如每次增加相同的拉力⊿P，則相應地由電阻應變儀測出的應變增量⊿ε也應基本相等，這樣就驗證了虎克定律的正確性。
在裝夾試件中難免出現偏心現象。為了消除偏心的影響，在平板試件軸線兩側對稱的靠近並平行於試件軸線處各貼一片電阻應變片。如圖3-7（c）所示。
當加力稍有偏心時，試件除拉伸變形外，還將有彎曲變形。所以電阻應變片R1 、 R2的應變讀數 、 就由兩部分組成，即
為了削除由彎曲所引起的應變 ，採用 和 的平均應變 ，則
即消除了由彎曲所引起的應變 。
四、實驗方法和步驟
1.測量試件的橫截面尺寸，並貼好電阻應變片。
2.實驗機准備
確定最大載荷，選擇所需度盤，並打開電阻應變儀電源預熱。
按照事先擬定好的接橋線路，將工作電阻片R1、 R2 及 R3和溫度補償R補分別接到預調平衡箱上。
3.試件安裝
將試件裝夾在實驗機上。
4.進行實驗
實驗採用分級等量載入，每次載入⊿P。用慢速逐漸將載荷加至初載荷⊿P，然後逐次進行預調平衡或讀取初讀數。以後每增加⊿P，就逐次在電阻應變儀上讀出一組讀數，直至最終載荷加完為止。在整個實驗過程中，每次載入為⊿P，相應的每次測得的應變增量每次載入⊿ε應基本相等。
5.結束實驗
測完最後一組數據，緩慢均勻的卸去載荷，將實驗機和電阻應變儀恢復原狀。
五、實驗結果處理
整理實驗數據，填寫實驗報告。
六、注意事項
1.安裝試件應盡可能地放正，避免夾偏。
2.接線時應注意旋緊接線柱的旋鈕。
電測法測定拉（壓）彈性模量E及泊松比μ實驗報告 班級____________ 姓名________________ 學號______________
實驗日期_______________ 成績 _____________
一、實驗目的
二、實驗設備和儀器
三、實驗數據
1.試件數據
橫截面寬度 寬度b(mm) 厚度t(mm) 橫截面積A0(mm2)
2.實驗數據記錄ε縱
載荷(N) 縱向應變ε縱 橫向應變ε橫
P ΔP ε1 Δε1 ε2 Δε2 ε3 Δε3
應變增量平均值Δε平 Δε1平= Δε2平= Δε橫平=
四、實驗結果
根據記錄表按算術平均值分別求出縱向應變增量平均值⊿ε縱平和橫向應變增量平均值⊿ε橫平，並由下式計算出彈性模量E及泊松比μ：

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工程力學教學實驗拉伸時低碳鋼彈性模量E的測定
拉伸時低碳鋼彈性模量E的測定
一﹑試驗目的
1. 驗證虎克定律，測定低碳鋼的彈性模量E。
2. 學習引伸儀的構造原理和使用方法，以及載入方案的擬訂原則。
二﹑實驗設備和儀器
1.萬能材料實驗機或機械式拉力機
2.引伸儀、游標卡尺
三、實驗原理
1.從拉伸實驗表明：金屬材料的拉伸圖在彈性階段是一條直線，它表明施加於試件上的力P與試件的變形⊿l成線性關系，即低碳鋼服從虎克定律，其關系式⊿l= （3－1）
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由此可得 E= （3－2）
只要通過實驗得出力與變形之間或者應力、應變之間的線形關系，也就驗證了虎克定律的正確性。
2.對原始橫截面積為A0的低碳鋼試件施加軸向力P，用引伸儀測出標距l0 范圍內的伸長量⊿l ，即可由公式（3－2）計算出低碳鋼的拉伸彈性模量E。為了提高測量精度，減小測量中可能出現的誤差，實驗一般採用逐級載入法（增量法）對試件施載入荷，亦及把出載荷P0到終載荷Pn的載入范圍分成n個等級，每級為⊿P。在相等的⊿P作用下引伸儀測出的變形增量即為δ（⊿l），於是彈性模量E 就可由下式推算出來：

㈧ 比較測量彈性模量和測量切變模量的方法和原理

最簡單的形變是線狀或棒狀物體受到長度方向上的拉力作用，發生長度伸長。設金屬絲(或桿)的原長為L，橫截面積為S，在彈性限度內的拉力F作用下，伸長了L。比值F/S為金屬絲單位橫截面積上所受的力，叫做脅強(或應力)，相對伸長量 L/L叫脅變(或應變)。據虎克定律，脅強和脅變成正比，即：
(1)
比例系數：
(2)
E叫做物體的彈性模量(或稱楊氏模量)。E的大小與物體的粗細、長短等形狀無關，只決定於材料的性質，它是表示各種固體材料抗拒形變能力的重要物理量，是各種機械設計和工程技術選擇構件用材必須考慮的重要力學參量。
任何固體在外力作用下都會改變固體原來的形狀大小，這種現象叫做形變。一定限度以內的外力撤除之後，物體能完全恢復原狀的形變，叫彈性形變。

楊氏彈性模量的測量方法有靜態測量法、共振法、脈沖傳輸法等，其中以共振法和脈沖法測量精度較高。楊氏彈性模量的靜態測量法就是在物體載入以後，測出物體的應力和應變，根據一定的計算式得到E值，主要有拉伸法、梁彎曲法等。
用力F作用在一立方形物體的上面，並使其下面固定(如圖一)，物體將發生形變成為斜的平行六面體，這種形變稱為切變，出現切變後，距底面不同距離處的絕對形變不同(AA＇>BB＇)，而相對形變則相等,即
(6-3)
式中 稱為切變角，當 值較小時，可用 代替 ，實驗表明，一定限度內切變角 與切應力 成正比，此處S為立方體平行於底的截面積，現以符號 表示切應力 ，則
(6-4)
比例系數G稱切變模量。
測量切變模量的方法有靜態扭轉法、擺動法。
實驗目的
1． 掌握測量固體楊氏彈性模量的一種方法。
2． 掌握測量微小伸長量的光杠桿法原理和儀器的調節使用。
3． 學會一種數據處理方法——逐差法。
實驗儀器
楊氏模量儀、尺讀望遠鏡、光杠桿、水準儀、千分尺、游標卡尺(精度0.02mm)及1kg砝碼9個。
實驗的詳細裝置如圖1所示。其中尺讀望遠鏡由望遠鏡和標尺架組成，望遠鏡的仰角可由仰角螺釘調節，望遠鏡的目鏡可以調節，還配有調焦手輪。楊氏模量儀是一個較大的三腳架，裝有兩根平行的立柱，立柱上部橫梁中央可以固定金屬絲，立柱下部架有一個小平台，用於架設光杠桿。小平台的位置高低可沿立柱升降、調節、固定。三腳架的三個腳上配有三個螺絲，用於調節小平台水平。
光杠桿如圖2所示，將一個小反射鏡裝在一個三腳架上，前兩腳和鏡子同面，後腳(或叫主桿、主腳)垂直鏡架，其長度a可以調節。

㈨ 彈性模量檢測

彈性模量檢測步驟：
2.1 根據試件尺寸，應先調整好兩刀口距離。
2.2 在左右主體上裝上標桿，並擰緊止緊螺釘。
2.3 調整上刀口位置，使上下刀口間距離等於所需標距值。
2.4 松開緊表螺釘，按產品合格證中左、右表編號，分別裝在左右主體上，再調整表位 置，使下刀口底面與底板上螺釘接觸，頂尖與量表測量平面接觸。
2.5 雙手捏住右連接板和固定板兩端均勻的壓縮彈簧使兩刀口距增大。
2.6 測壓縮變型時，儀器在夾持試件後，將定位螺釘下旋離開下刀口底面 1mm，測拉伸 變形時則不需將定位螺釘下旋，仍保持與下刀口底面水平位置接觸。
2.7 為增強上刀口夾緊力，需在標桿上調整夾緊架，其位置應盡量靠近上刀口處，夾緊 力也可以通過簧帽調整。
2.8 試件在標距范圍內壓縮量取兩表數值的平均值進行計算。
3． 注意事項
3.1 試件如需做破壞試驗時，必須將儀器按使用方法（五）卸下。
3.2 主體中的活動下刀口是由兩錐體在出廠時已調整好，不得隨便調整。
3.3 使用時被測試件的變形量不得超過量表的最大量程，以免損壞量表。
4． 日常維護
4.1 試驗儀器外表經常擦拭乾凈，必須小心、並輕拿輕放。
4.2 量表測頭、上下刀口需保持清潔，用後擦凈，塗油並放入盒內。