测量模量方法有三种。
一、通过球铰引伸仪来测定弹性模量
1.仪器和设备:测E实验台、球铰引伸仪、千分表、砝码。测E实验台通过两级杠杆放大,放大率为100,增量为10N。当砝码为10N时,作用在试件上的拉力为1KN。
2.内容与原理:只要测得试样纵方向上的应变,材料弹性模量E便可求出。由于在弹性范围内,应力和应变成正比,因此可得:
其中,K-引伸仪放大倍数(K=2000)-引伸仪标距()-纵向变形量A-试样横截面积-载荷增量为了检验载荷与变形的关系是否符合虎克定律,并减少测量误差,试验时一般采用增量法加载荷。即把载荷分成若干相等的载荷,逐级加载。为了保证载荷不超了比例极限,加载前可估计算出试样的屈服载荷。以屈服载荷的70%~80%作为测定弹性模量的最高载荷。
3.方法和步骤:a、加载荷P,记录千分表读数。b、共分三级累积加载,依次记录千分表读数,并计算出平均变形量。c、卸掉砝码,整理实验结果。
二、电阻应变仪和球铰引伸仪测定E
1.仪器和设备:静态电阻应变仪、测E实验台、球铰引伸仪、千分表、砝码。
2.内容与原理:电阻应变仪是专门测量应变的仪器。通过杠杆装置分三级加载,在应变仪上分别读数,把三次测得的应变仪读数取平均值,然后按方法一进行试验数据整理就测得相关弹性模量数值。
3.操作与步骤:首先连接好所有的线路,测E实验台和电阻应变仪连接好,应变片粘贴在被测量的低碳钢表面,调整好千分表,准备分级加载的砝码。先平衡应变仪的各个通道,调整千分表的零点,分级加载。当加1Kg砝码时,记录下应变仪读数,同时记录千分表读数。同理依次增加2Kg,3Kg砝码。记录所有数据。
三、液压式万能试验机和应变仪来测量弹性模量
实验的内容与原理与“实验四”相似,其主要应用了应变仪来直接测量被测物体在受力的条件下所测得的应变值,实验前按位置在被测物体上粘贴好应变片,应有横向和纵向两个方向粘贴。然后按全桥或者1/4桥臂连接应变仪,通过分级加载,分别读出相对应的应变仪读数。最后荷载和应变仪读数取平均,算出弹性模量。