注意:表中数据填写自己实验时所记录的进行计算!!
!!!!!有的图也可能每组不同,自己看了改
改
实验七 金属材料泊松比测定
一、实验目的及意义
1.测定低碳钢的泊松比μ。
2. 金属材料在工程上具有很高的应用价值。其具有较好的弹性 、塑性和韧性。其不同的轧制或锻造工艺对其力学性能 ,物理性能都将会带来一定的影响。弹性模量 、泊松比、切变模量是材料的三个重要的材料弹性常数。对于使用在各个领域里的材料 ,都要严格测定弹性模量 、泊松比和切变模量 ,弹性模量和泊松比μ几乎贯穿于材料力学的全部计算之中。
鉴于此 ,常需以应变电测原理和技术测量金属材料的泊松比。
二、实验仪器
1.万能材料试验机。 2.静态数字电阻应变仪。
3.游标卡尺、电阻应变片、胶水,砂纸。
4.贴轴向及横向应变片的(低碳钢)拉伸试件和补偿块。
三、实验原理 及方法 1.原理:
在试样的中间部位纵向和横向划线,确定贴片的位置,以金相砂纸沿与试样轴线方向打磨贴片部位,使其平整。以酒精和丙酮将贴片部位清洗干净。再将应变片用502胶水准确贴在规定的位置。
在某一给定载荷作用下,可同时测出纵向应变为ε,横向应变为ε1。在弹性范围内,两者之比为一常数。该常数称为横向变形系数或泊松比,用μ表示,
?1即 μ= 。
?横向应变与纵向应变之比值称为泊松比μ,也叫横向变性系数,它是反映材料横向变形的弹性常数。
2.方法:
采用应变电测方法进行测量横向和纵向应变。选用如下图所示1/4电桥。
R1 R2
R1与R2分别连入两组1/4电桥中的AB间,其测量值分别代表纵向应变ε、横向应变ε1。
补偿片贴在试件的一端面上或者相同环境不受力的同种材料上。
四、实验步骤
1.测量试样。在试样工作段的上、中、下三个部位测量横截面面积,取它们的平均值作为试样初始横截面面积。
2.确定试样允许达到的最大应力值(取材料屈服点σs的70%~80%)及所需的最大荷载值。
3.确定初荷载,根据初荷载和最大荷载以及其间至少应有8级加载的原则,确定每级荷载的大小。
4.准备工作。把试样安装在试验机的夹头上,调整试验机零点。按照半桥接线方法把应变片接到应变仪上。
5.正式实验。加载至初荷载,记下荷载值以及应变仪的读数ε、ε1。以后每增加一级荷载,记录一次荷载值及相应的应变仪读数ε、ε1,直至最终荷载值。 6.取下试样。机器仪表复原。
五、数据记录、处理
所选试样材料为45钢 σs=360MPa
σb=610MPa 硬度(HB): 热轧241 退火197
根据试验机和材料性质取最大载荷为5 KN。 载 荷 通道 通道一读数 42 75 142 208 -7 -16 -35 -53 通道二读数 P1=-0.5KN P2=-1KN P3=-2KN P4=-3KN P5=-4KN P6=-5KN 273 337 -71 -89
载 荷 应变 纵向应变ε 42 33 67 66 65 63 -7 -9 -19 -18 -18 -18 横向应变ε1 P1=-0.5KN P2=-1KN P3=-2KN P4=-3KN P5=-4KN P6=-5KN μ1=μ3=μ5=
?1?7?1?9==0.1666 μ2===0.2727 ?42?33?1?19?1?18==0.2836 μ4===0.2727 ?67?66?1?18?1?18==0.2769 μ6===0.2857 ?65?63去除大误差数据μ1=0.1666,
求平均值得:
μ=(μ2+μ3+μ4+μ5+μ6)/5=0.2783
实验金属材料泊比测定



