弹性模量的测量原理和方法

‘壹’ 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。

‘贰’ 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，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。

‘叁’ 用拉伸法测定金属材料的杨氏弹性模型实验原理，简洁点

学会用拉伸法测定金属材料的杨氏弹性模量 杨氏弹性模量是表征固体性质的重要物理量，尤其在工程技术中有其重要的意义，常用于固体材料抗形变能力的描述和作为选定机械构件的依据。 测量杨氏弹性模量的方法很多，本实验采用拉伸法。 [实验目的] （1）学习测量杨氏弹性模量一种方法。 （2）掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法。 （3）熟练掌握运用逐差法处理实验数据。 [实验仪器］ YMC—1杨氏弹性模量仪、光杠杆镜尺组、千分尺、钢卷尺、m千克砝码若干。 [实验原理］ 在外力作用下，固体发生的形状变化叫形变，形变分弹性形变和范性形变。本实验测量钢丝杨氏弹性模量是在钢丝的弹性范围内进行的，属弹性形变的问题，最简单的弹性形变是在弹性限度内棒状物受外力后的伸长和缩短。设一根长度为L、横截面积为S的钢丝，沿长度方向施加外力F后，钢丝伸长ΔL。根据胡克定律：胁变（ΔL/L）与胁强（F/S）成正比，写成等式后，胁变前的比例系数就是杨氏弹性模量即
L SFL Y （17—1） Y就是该钢丝的杨氏弹性模量，单位是NM-2。 由式（17-1）可知，只要测量出等号右端的F、L、S、ΔL等量，即可测定杨氏弹性模量Y。显然，F、L、S可用一般量具测出，而钢丝的微小伸长量ΔL，使用一般的量具进行精确的测量是困难的，这是因为ΔL很小，当L为1m，S为1mm2时，每牛顿力的伸长量ΔL约为5×10-3mm），不能用直尺测量，也不便于用大型卡尺和千分尺测量，所以，通常采用光杠杆法。 杠杆的放大原理是大家熟知的，若利用光的性质，采用适当的装置，使之起到同样放大作用，这种装置就称为光杠杆（图17-1）。光杠杆是由T型足架和小镜组成，测量时，还必须加上读数系统的镜尺组（望远镜和标度尺，参阅图17-2）。在本实验中，光杠杆足架上的前双足应安放在杨氏模量仪固定平台上的沟槽内，后单足则置于钢丝下 端的圆柱形夹头上。 当钢丝伸长ΔL时，光杠杆后单足随钢丝夹头下降ΔL，此时，光杠杆小镜后仰α角（图17-2）
，则：b L tg  其中，b为光杠杆后单足到前双足的垂直距离。
图
17-1

‘肆’ 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。

‘伍’ 测量材料弹性模量和泊松比的方法有很多，其中电测法有什么优点

一般地讲，对弹性体施加一个外界作用力，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：单向应力状态下应力除以该方向的应变。

‘陆’ 如何测量材料的弹性模量和泊松比

主要的方法有 试验机应力应变曲线拉伸法（用的最广泛，但精确度最低），纳米压痕法（结果只代表表面测试点），超声回波法（精度稍高些，只适用于大体积各向同性材料），超声共振法（可以测量各向异性材料，有限尺寸材料，精度最高。但是要求材料样品要规则几何形状，有设备RUSpec可以做），激光超声表面波法（适合微纳米薄膜材料，设备SAWSpec）

‘柒’ 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。

‘捌’ 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。

‘玖’ 弹性模量的测量方法有几种

（1）弹性范围内测量应力应变关系；利用胡克定律求E；
（2）动态法，或共振法测量
一般认为，共振法更准确些。

‘拾’ 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》。