弹性模量
与泊松比
的综合性实验方案设计
一、实验目的
1．学习掌握电测法的基本原理和电阻应变仪的使用。
2．通过自行制定实验方案，实施实验方案（贴片，布线，测试等），并分析实验结果的全过程，对静态电测的基本测试技术进行一次综合训练，以达到进一步熟悉静态测试方法，加深巩固材料力学理论，提高实验能力，培养科学工作作风的目的。
3.测定金属材料的
和
并验证虎克定律。
二、实验设备
1．多功能力学实验台；
2．YE2539程控应变仪；
3．板状拉伸试样；
4．游标卡尺。
三、加载方案设计
（一）试件参数
本次实验采用低碳钢试件，试件尺寸为：宽b＝
mm；厚h＝
mm；
屈服极限为
MPa；
（二）加载方案
1．确定最大荷载
为了保证试件在比例极限范围内进行实验，最大荷载一般取
的70%～80%。
2．确定初荷载
为了消除加载机构的间隙所引起的系统误差，预先施加一初荷载，一般取最大荷载的10%。
3、确定等量增加的荷载
实验至少应分4～5级加载，每级荷载增量
n一般取5级。、、计算结果应取整。
四、电桥桥路连接方案设计
用上述试样测试时,合理地选择组桥方式可有效地提高测试灵敏度和试验效率，并且可以消除偏心弯曲的影响。下面讨论几种常见的组桥方式。
（a） （b） （c） （d）
图1 几种不同的组桥方式
1．单臂测量（图1-a）
试验时，在一定荷载条件下，分别对前、后两枚轴向应变片进行单片测量，并取其平均值
。而且
消除了偏心弯曲引起的测量误差。
2．全桥测量（图1-b）
按(图1-b)的方式组桥进行全桥对臂测量，不仅消除了偏心弯曲和温度的影响，而且仪器读数是单臂测量的2倍，即
3．纵向片串联后的半桥单臂测量（图1-c）
（1）两纵向片串联后接入AB臂
为消除偏心弯曲的影响，可将前后轴向片串联后接在同一桥臂AB上，而相邻臂BC串接相同阻值的补偿片。AB桥臂两轴向片的电阻变化为
两边同除以
得
（2）两补偿片串联后接入BC臂
（3）测纵向应变的仪器读数为
按图1-c的串联方式组桥进行测量，消除了偏心弯曲和温度的影响，但没有提高灵敏度。
4．纵、横向片分别串联后的半桥双臂测量（图1-d）
若两纵向片串联后接入AB桥臂，两横向片串联后接入BC桥臂，可以消除了偏心弯曲和温度的影响，应变仪的读数为
如果材料的泊松比已知，这种组桥方式测量灵敏度提高
倍。
5．泊松比的测试。利用试件的横向片、补偿片和纵向片合理组桥，在设定荷载下同时测定试件的横向应变
和纵向应变
并随时检查其增量是否符合线性规律，测出一组横向应变和一组纵向应变值后，按下式计算值。
五、实验步骤
1．设计好本实验所需的各类数据表格。
2．测量试件尺寸。
3．估算最大实验荷载
并根据具体条件确定，制定加载方案。
4．根据试件的布片情况和提供的设备条件确定最佳组桥方式并接线。
5．在力学多功能实验台上安装试件，开机加载前，将数字测力计调零；启动应变仪的控制软件，输入测量参数，然后对应变仪进行平衡。
6．经检查无误后开始加载。
7．记录数据的同时，随时检查应变增量
是否符合线性。实验至少重复两次，如果数据稳定，重复性好即可。
