弹性模量的测量实验方法及步骤

㈠ 如何测试弹性模量

不好办呀。
最简陋的也要用光杠杆类的读数设备呀。

㈡ 单调与循环加载的三轴试验如何测量弹性模量

对于单调和循环加载的三轴试验，可以通过不同的方法测量弹性模量。下面是两种常见的测量方法：亏凳

1. 单调加载法：在单调加载测试中，应力或位移以线性方式增加（或减少），并且在此过程中保持尘信恒定的加载速率。当所施加的载荷达到稳态后，应力与应变之间的关系可以用于计算弹性模量。

2. 循环加载法：在循环加载测试中，应力或位移按预定的波形进行周期性变化，并且在此期间保持一定的频率和最大应力或位移幅值。当所施加的载荷产生了多个完整的循环后，可以在应力-应变曲线上确定材料的弹性模量。需要注意的是，在循环加载测试过程中，应根据设计要求和实际情况选取合适的加载次数和载荷幅值。

综上所述，无论是单调还是循环加载的三轴试验，都有其针对弹性模量的派空轮测量方法。根据实验需求和条件，选择合适的测试方式能够更好地获取相关数据并保证实验结果的准确性。

㈢ 弹性模量测量方法

弹性模量（Elastic molus）是衡量材料抵抗形变的能力的物理量。测量弹性模量是材料力学性质研究的重要一环。下面介绍几种常见的测量弹性模量的方法：

• 悬挂梁法：该方法将材料制成悬挂梁，测量悬挂梁在外力作用下的卖滚挠度，通过弯曲理论计算出悬挂梁的弹性模量。该方法适用于大多数材料，简单易行，但不适用于具有较大刚度和高强度的材料。

• 压缩法：该方法将材料加工成圆柱形或方形试样，测量在不同压缩应力下的应变，通过斯内尔公式计算出材料的弹性模量。该方法适用于高强度的材料，但不适用于脆性材料。

• 拉伸法：该方法将材料加工成圆柱形或方形试样，测量在不同拉伸应力下的应变，通过胡克定律计算出材料的弹性模量。该方法适用于大多数材料，但不适用于脆性材料。

• 声波法：该方法通过超声波技术测量材料在声波作用下的传播速度，从而计算出材料的弹性模量。该方法适用于任何材料，但需要较为专业的设备和技术。

总之，选择适合的测量方法需要根据材料的性质和实验要求进行选择。

• 压痕法：该方法将硬度计等工具压入试样表面，测量试样表面的压痕深度和直径，通过胡克定律计算出材料的弹性模量。该方法适用于硬度较高的材料，但需要考虑压痕形成的影响。

• 微纳印刷法：该方法利用微纳印刷技术将微小的力传感器印刷到试样表面，通过测量试样表面的微小变形，计算出材料的弹性模量。该方法适用于微小尺寸的材料和器件，但需要较为专业的设备和技术。

• 拉压力传感法：该方法将试样加工成薄片状，在试样表面粘贴拉压力传感器，通过测量试样在拉伸和压缩过程中的力和变形，计算出材料的弹性模量。该方法适用于多种材料，但需要精密的力传感器和数据采集系统。

总之，不同的测量方法各有优缺点，需要根据实答隐际情况选择适合的方法。在进行弹性模量测量时，还需要注意试样的加工和处理，保证试样的尺寸和形状符合要求，并控制试验环境的温度、湿度等因素的影响。

㈣ 实验室钢筋弹性模量怎么测量还有钢板的弹性模量又如何测得

1、实验室钢筋弹性模量利用两组布拉格光纤光栅(Fiber
Bragg
Grating，FBG)FBG1和FBG2对标准钢筋试件的应变和弹性模量进行了测量,利用力传感器测出力的大小,从而得出弹性模量。
2、钢板的弹性模量利用电阻应变片测量变形,利用力传感器测配肢颂出力的大小,从而得出弹性模量。
3、一般地讲，对弹性体施加一个外界作用，弹性体会发生形状的改变（称为“应变”），“弹性模量”的一般定义是：应力除以应变。材料在弹性变形阶段，饥胡其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性培郑的一个物理量，是一个统称，表示方法可以是“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。

㈤ 混凝土弹性模量的基本测定方法是

混凝土的弹性模量测定使用压力试验机和变形测量仪表进行。

混凝土按标准抗压强度（以边长为150mm的立方体为标准试件，在标准养护条件下养护28天，按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度）划分的强度等级。

称为标号，分为C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80、C85、C90、C95、C100共19个等级。混凝土的抗拉强度仅为其抗压强度的1/10～1/20。提高混凝土抗拉、抗压强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。它综合表示拌合物的稠度、流动性、可塑性、抗分层离析泌水的性能及易抹面性等。测定和表示拌合物和易性的方法和指标很多，中国主要采用截锥坍落筒测定的坍落度（毫米）及用维勃仪测定的维勃时间（秒），作为稠度的主要指标。

强度：混凝土硬化后的最重要的力学性能，是指混凝土抵抗压、拉、弯、剪等应力的能力。水灰比、水泥品种和用量、集料的品种和用量以及搅拌、成型、养护，都直接影响混凝土的强度。

㈥ 混凝土弹性模量是怎么测定的

混凝土的弹性模量测定使用压力试验机和变形测量仪表进行。过程为：测定混凝土轴心抗压强度--在试件上安装变形测量仪表--将试件安放在压力机上--预压--施压并测量变形值--卸除仪表。详细操作可见标准《普通混凝土力学性能试验方法》。

㈦ 低碳钢弹性模量测定和什么有关

拉伸时低碳钢弹性模量E的测定 一﹑试验目的
1. 验证虎克定律，测定低碳钢的弹性模量E。
2. 学习引伸仪的构造原理和使用方法，以及加载方案的拟订原则。
二﹑实验设备和仪器
1.万能材料实验机或机械式拉力机
2.引伸仪、游标卡尺
三、实验原理
1.从拉伸实验表明：金属材料的拉伸图在弹性阶段是一条直线，它表明施加于试件上的力P与试件的变形⊿l成线性关系，即低碳钢服从虎克定律，其关系式⊿l= （3－1）由此可得 E= （3－2）
只要通过实验得出力与变形之间或者应力、应变之间的线形关系，也就验证了虎克定律的正确性。
2.对原始横截面积为A0的低碳钢试件施加轴向力P，用引伸仪测出标距l0 范围内的伸长袭迟量⊿l ，即可由公式（3－2）计算出低碳钢的拉伸弹性模量E。为了提高测量精度，减小测量中可能出现的误或轮差，实验一般采用逐级加载法（增量法）对试件施加载荷，亦及把出载荷P0到终载荷Pn的加载范围分成n个等级，每级为⊿P。在相等的⊿P作用下引伸仪测出的变形增量即为δ（⊿l），于是弹性模量E 就可由下式推算出来：E= (3－3)
在实验过程中，由于施加载荷增量⊿P都相等，所以测出的标距内的各级伸长增量δ（⊿l）也相等，这就验证了虎克定律的正确性。
四、实验方法和步骤
1.试件准备
试件采用符合国家标准（GB228—89）的圆形截面试件。
在试件上标距范围内，测量上、中、下三处直径，取其平均值计算试件横截面面积A0。
2.实验机准备
首先拟订加载方案。
(1)确定最终载荷，选择合适的测力度盘。由于在弹性范围内进行实验，所以最终应力值不超出比例极限。对于低碳钢，一般取屈服极限 的70﹪～80﹪为最终应力值，则最终载荷Pn=0.8 。
(2)选择初载荷。在测量时为减少误差，采用初载荷P0 。初加载荷P0按测量度盘的10﹪或稍大些选定。
(3)确定每级载荷增量⊿P、加载级数n 。加载级数至少分5级，并且要求每级加载引伸仪都应有较明显的变化，第一级载荷作为初载荷，每级载荷要取测力度盘读数的整数值。
根据最终载荷选择适当的度盘并挂上相应的摆锤。开动机器升起活动台，削去自重影响，调整测力指针对准零点。
3.试件安装
先将安装在实验机的上下夹头内，然后再将引伸仪妥善地安装在试件上，将引伸仪的顶尖螺丝加紧试件时松紧要适当。
4.检查及试机
试件及仪器安装好后经辅导教师检查后，开动实验机，进行预拉，载荷加至最终载荷Pn ，然后卸载至P0以下。检查实验机以及仪器是否正常，如正常，方可开机进行正式实验。
5.进行实验
加载至初载荷P0 ，记录下引伸仪的初读数（或者将引伸仪的指针调在零点）。然后缓慢地按增量⊿P逐级加载，即按P1=P0+⊿P，P2=P1+⊿P，……逐级加载。每增加一级载荷记录下相应的引伸仪读数，并随时读出前后两次读数差值。各次读数差值越接近，说明实验越精确。如若某一次读数差与其它各次读数差相比较大或较小时，表明实验不正常。应检查原因后方可再继续加载至最终。
以上实验应重复三次，同学轮流进行操作。
6.结束实验引伸仪很小心地取下来以免损坏顶尖。
五、实验结果处理
将所测的数据经整理以表格或图示的方法表达出来并加以计算和文字的说明。写出实验报告。
六、实验中注意事项
1.认真阅读实验机的操作规则、引伸仪原理、使用方法以及应该注意的事项等内容。
2.在施加载荷时要特别注意控制不准超过最终载荷，以防试件的应力超过比例极限。
3.若实验需要重做时，可将载荷卸至P0以下然后按步骤进行。
4.在卸载时不能过快或过猛，以免造成仪器损坏。
低碳钢拉伸弹性模量E的测定实验报告 班级____________ 姓名________________ 学号______________实验日期_______________ 成绩 _____________
一、实验衫禅信目的
二、实验设备和仪器
名 称 型 号 量 程 精度(或最小刻度)
三、实验数据记录和处理
1.试件原始尺寸
截面I 截面II 截面III 横截面面
积平均值
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.引伸仪标距，放大倍数记录
标距l0=________________㎜
放大倍数k=________________
3.载荷和引伸仪读数记录
载 荷 P(N) 载荷增量ΔP(N) 引 伸 仪
读数A(格) 读数差 ΔA(格) 读数A(格) 读数差 ΔA(格) 读数A(格) 读数差 ΔA(格)
4.计算结果
载荷增量平均值⊿P=
引伸仪读数差平均值⊿A
伸长增量 拉伸弹性模量
5.实验结果讨论
根据实验的各级载荷和相应的引伸仪读数，作出试件拉伸时P—⊿l的曲线，来验证虎克定律的正确性。
四、思考题
1.试件的尺寸和形状对于测量弹性模量E是否有影响？
2.为何要采用增量法测量弹性模量E？用此法测定的弹性模量E与一次加载到终载荷所测得的弹性模量E是否相符合？
3.实验时为什没要加预加载荷P0？又为什没要严格控制最终载荷Pn的值？
[方法二]电测法测定拉（压）弹性模量E及泊松比μ
一、试验目的
1.在比例极限内测定钢材的弹性模量E及泊松比μ。
2.验证虎克定律。
3.初步了解电测法的基本原理和方法
二、试验设备及仪器
1.万能材料试验机
2.静态电阻应变仪
3.游标卡尺
三、试验原理
电测法测量线应变ε时，一般采用矩形截面的板状拉伸试件。如图3-7（a）所示。
图3-7
电测法原理及电阻应变仪操作可参阅本书实验设备介绍中的电阻应变仪部分。测定钢材的弹性模量E及泊松比μ时采用在比例极限内的拉伸实验。试件轴向受拉时，纵向伸长，横向缩短。在弹性变形阶段内，测量两个数据：一是施加的拉力P ，由 P计算出正应力σ=P/A0（A0为试件横截面的原面积）。二是测量与P相应的纵向应变ε纵 及横向应变ε横 。从而计算出弹性模量E=σ/ε纵 和泊松比μ= ，如图3-7（b）所示。
实验采用分级加载法。如每次增加相同的拉力⊿P，则相应地由电阻应变仪测出的应变增量⊿ε也应基本相等，这样就验证了虎克定律的正确性。
在装夹试件中难免出现偏心现象。为了消除偏心的影响，在平板试件轴线两侧对称的靠近并平行于试件轴线处各贴一片电阻应变片。如图3-7（c）所示。
当加力稍有偏心时，试件除拉伸变形外，还将有弯曲变形。所以电阻应变片R1 、 R2的应变读数 、 就由两部分组成，即
为了削除由弯曲所引起的应变 ，采用 和 的平均应变 ，则
即消除了由弯曲所引起的应变 。
四、实验方法和步骤
1.测量试件的横截面尺寸，并贴好电阻应变片。
2.实验机准备
确定最大载荷，选择所需度盘，并打开电阻应变仪电源预热。
按照事先拟定好的接桥线路，将工作电阻片R1、 R2 及 R3和温度补偿R补分别接到预调平衡箱上。
3.试件安装
将试件装夹在实验机上。
4.进行实验
实验采用分级等量加载，每次加载⊿P。用慢速逐渐将载荷加至初载荷⊿P，然后逐次进行预调平衡或读取初读数。以后每增加⊿P，就逐次在电阻应变仪上读出一组读数，直至最终载荷加完为止。在整个实验过程中，每次加载为⊿P，相应的每次测得的应变增量每次加载⊿ε应基本相等。
5.结束实验
测完最后一组数据，缓慢均匀的卸去载荷，将实验机和电阻应变仪恢复原状。
五、实验结果处理
整理实验数据，填写实验报告。
六、注意事项
1.安装试件应尽可能地放正，避免夹偏。
2.接线时应注意旋紧接线柱的旋钮。
电测法测定拉（压）弹性模量E及泊松比μ实验报告 班级____________ 姓名________________ 学号______________
实验日期_______________ 成绩 _____________
一、实验目的
二、实验设备和仪器
三、实验数据
1.试件数据
横截面宽度 宽度b(mm) 厚度t(mm) 横截面积A0(mm2)
2.实验数据记录ε纵
载荷(N) 纵向应变ε纵 横向应变ε横
P ΔP ε1 Δε1 ε2 Δε2 ε3 Δε3
应变增量平均值Δε平 Δε1平= Δε2平= Δε横平=
四、实验结果
根据记录表按算术平均值分别求出纵向应变增量平均值⊿ε纵平和横向应变增量平均值⊿ε横平，并由下式计算出弹性模量E及泊松比μ：

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工程力学教学实验拉伸时低碳钢弹性模量E的测定
拉伸时低碳钢弹性模量E的测定
一﹑试验目的
1. 验证虎克定律，测定低碳钢的弹性模量E。
2. 学习引伸仪的构造原理和使用方法，以及加载方案的拟订原则。
二﹑实验设备和仪器
1.万能材料实验机或机械式拉力机
2.引伸仪、游标卡尺
三、实验原理
1.从拉伸实验表明：金属材料的拉伸图在弹性阶段是一条直线，它表明施加于试件上的力P与试件的变形⊿l成线性关系，即低碳钢服从虎克定律，其关系式⊿l= （3－1）
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由此可得 E= （3－2）
只要通过实验得出力与变形之间或者应力、应变之间的线形关系，也就验证了虎克定律的正确性。
2.对原始横截面积为A0的低碳钢试件施加轴向力P，用引伸仪测出标距l0 范围内的伸长量⊿l ，即可由公式（3－2）计算出低碳钢的拉伸弹性模量E。为了提高测量精度，减小测量中可能出现的误差，实验一般采用逐级加载法（增量法）对试件施加载荷，亦及把出载荷P0到终载荷Pn的加载范围分成n个等级，每级为⊿P。在相等的⊿P作用下引伸仪测出的变形增量即为δ（⊿l），于是弹性模量E 就可由下式推算出来：

㈧ 比较测量弹性模量和测量切变模量的方法和原理

最简单的形变是线状或棒状物体受到长度方向上的拉力作用，发生长度伸长。设金属丝(或杆)的原长为L，横截面积为S，在弹性限度内的拉力F作用下，伸长了L。比值F/S为金属丝单位横截面积上所受的力，叫做胁强(或应力)，相对伸长量 L/L叫胁变(或应变)。据虎克定律，胁强和胁变成正比，即：
(1)
比例系数：
(2)
E叫做物体的弹性模量(或称杨氏模量)。E的大小与物体的粗细、长短等形状无关，只决定于材料的性质，它是表示各种固体材料抗拒形变能力的重要物理量，是各种机械设计和工程技术选择构件用材必须考虑的重要力学参量。
任何固体在外力作用下都会改变固体原来的形状大小，这种现象叫做形变。一定限度以内的外力撤除之后，物体能完全恢复原状的形变，叫弹性形变。

杨氏弹性模量的测量方法有静态测量法、共振法、脉冲传输法等，其中以共振法和脉冲法测量精度较高。杨氏弹性模量的静态测量法就是在物体加载以后，测出物体的应力和应变，根据一定的计算式得到E值，主要有拉伸法、梁弯曲法等。
用力F作用在一立方形物体的上面，并使其下面固定(如图一)，物体将发生形变成为斜的平行六面体，这种形变称为切变，出现切变后，距底面不同距离处的绝对形变不同(AA＇>BB＇)，而相对形变则相等,即
(6-3)
式中 称为切变角，当 值较小时，可用 代替 ，实验表明，一定限度内切变角 与切应力 成正比，此处S为立方体平行于底的截面积，现以符号 表示切应力 ，则
(6-4)
比例系数G称切变模量。
测量切变模量的方法有静态扭转法、摆动法。
实验目的
1． 掌握测量固体杨氏弹性模量的一种方法。
2． 掌握测量微小伸长量的光杠杆法原理和仪器的调节使用。
3． 学会一种数据处理方法——逐差法。
实验仪器
杨氏模量仪、尺读望远镜、光杠杆、水准仪、千分尺、游标卡尺(精度0.02mm)及1kg砝码9个。
实验的详细装置如图1所示。其中尺读望远镜由望远镜和标尺架组成，望远镜的仰角可由仰角螺钉调节，望远镜的目镜可以调节，还配有调焦手轮。杨氏模量仪是一个较大的三脚架，装有两根平行的立柱，立柱上部横梁中央可以固定金属丝，立柱下部架有一个小平台，用于架设光杠杆。小平台的位置高低可沿立柱升降、调节、固定。三脚架的三个脚上配有三个螺丝，用于调节小平台水平。
光杠杆如图2所示，将一个小反射镜装在一个三脚架上，前两脚和镜子同面，后脚(或叫主杆、主脚)垂直镜架，其长度a可以调节。

㈨ 弹性模量检测

弹性模量检测步骤：
2.1 根据试件尺寸，应先调整好两刀口距离。
2.2 在左右主体上装上标杆，并拧紧止紧螺钉。
2.3 调整上刀口位置，使上下刀口间距离等于所需标距值。
2.4 松开紧表螺钉，按产品合格证中左、右表编号，分别装在左右主体上，再调整表位 置，使下刀口底面与底板上螺钉接触，顶尖与量表测量平面接触。
2.5 双手捏住右连接板和固定板两端均匀的压缩弹簧使两刀口距增大。
2.6 测压缩变型时，仪器在夹持试件后，将定位螺钉下旋离开下刀口底面 1mm，测拉伸 变形时则不需将定位螺钉下旋，仍保持与下刀口底面水平位置接触。
2.7 为增强上刀口夹紧力，需在标杆上调整夹紧架，其位置应尽量靠近上刀口处，夹紧 力也可以通过簧帽调整。
2.8 试件在标距范围内压缩量取两表数值的平均值进行计算。
3． 注意事项
3.1 试件如需做破坏试验时，必须将仪器按使用方法（五）卸下。
3.2 主体中的活动下刀口是由两锥体在出厂时已调整好，不得随便调整。
3.3 使用时被测试件的变形量不得超过量表的最大量程，以免损坏量表。
4． 日常维护
4.1 试验仪器外表经常擦拭干净，必须小心、并轻拿轻放。
4.2 量表测头、上下刀口需保持清洁，用后擦净，涂油并放入盒内。