2020-10-11
126
Лабораторная работа № 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ НОРМАЛЬНОЙ (ПРОДОЛЬНОЙ)
УПРУГОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА
Цель работы
Экспериментальное определение модуля упругости Е и коэффициента Пуассона m и сравнение их с табличными значениями.
Описание экспериментальной установки
(Наладка № 1)
Опыт проводится с использованием специального образца, нагружаемого растягивающей силой P. Для измерения деформаций образца используется тензометрический прибор – измеритель деформаций ИД и четыре тензорезистора омического сопротивления. Схема расположения тензорезисторов на образце показана на рис. 1.
Рис. 1
Цена единицы дискретности прибора – ИД: 
Теоретические сведения 
Модуль нормальной (продольной) упругости Ехарактеризует жесткость материала, т. е. способность сопротивляться продольной деформации. В соответствии с законом Гука модуль упругости Е определяют по формулам:
, (1)
где 
– величина приращения нагрузки; F – площадь поперечного сечения образца; 
– величина приращения продольных деформаций.
Коэффициентом Пуассона 
называется абсолютное значение отношения поперечной деформации к продольной при одноосном напряженном состоянии:
, (2)
где 
– величина приращения поперечных деформаций.
Методика проведения опыта и обработки результатов
1. Для устранения зазоров в шарнирных соединениях образец предварительно нагружают усилием 0,5 кН и снимают с табло ИД соответствующие показания со всех тензорезисторов.
2. Последовательно проводят ступенчатое нагружение образца силами 1,5; 2,5; 3,5 и 4,5 кН. При каждом нагружении снимают показания ИД – 
и 
для каждого тензорезистора. 
3. Подсчитывают среднюю разность показаний ИД – 
и 
для ступени нагрузки Δ P = 1 кН.
4. Определяют приращения продольной и поперечной деформаций 
, 
, соответствующие приращению силы Δ P = 1 кН по формулам:
, 
. (3)
5. Модуль упругости и коэффициент Пуассона определяют по приведенным выше формулам (1) и (2). Полученные значения сравнивают с табличными данными: Е = (1,9…2,1)×105 МПа, = 0,25…0,3. По окончании работы оформляют протокол испытаний.
Требования к отчету
1. Цель работы.
2. Схема расположения тензорезисторов
3. Исходные данные для расчетов.
4. Результаты измерений.
5. Расчетные зависимости.
6. Выводы.
