3) 扭转剪应力测定：将A和C两点的R1、R3、R7、R9四只应变片按全桥方式组成测量线路进行测量?n（?n＝?d）。
44. 拟订加载方案。可先选取适当的初载荷P0（一般取P0?10%Pmax左右），估算Pmax（该实验
载荷范围Pmax?700N），分4～6级加载。 5. 根据加载方案，调整好实验加载装置。
6. 加载。均匀缓慢加载至初载荷P0，记下各点应变的初始读数；然后分级等增量加载，每增加
一级载荷，依次记录各点电阻应变片的应变值，直到最终载荷。实验至少重复两次。见附表2，附表3
7. 作完实验后，卸掉载荷，关闭电源，整理好所用仪器设备，清理实验现场，将所用仪器设备
复原，实验资料交指导教师检查签字。
8. 实验装置中，圆筒的管壁很薄，为避免损坏装置，注意切勿超载，不能用力扳动圆筒的自由
端和力臂。
五、注意事项
1. 测试仪未开机前，一定不要进行加载，以免在实验中损坏试件。 2. 实验前一定要设计好实验方案，准确测量实验计算用数据。
3. 加载过程中一定要缓慢加载，不可快速进行加载，以免超过预定加载载荷值，造成测试数据
不准确，同时注意不要超过实验方案中预定的最大载荷，以免损坏试件；该实验最大载荷700N。
4. 实验结束，一定要先将载荷卸掉，必要时可将加载附件一起卸掉，以免误操作损坏试件。 5. 确认载荷完全卸掉后，关闭仪器电源，整理实验台面
附表1 （试件相关参考数据）
圆筒的尺寸和有关参数 计算长度 L =300 mm 外 径 D =40 mm 内 径 d =32mm(钢)/34mm（铝） 扇臂长度 a =248mm 附表2 （B或D主应力实验数据） 载荷（N） 各 测 点 实 验 数 据με
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弹性模量 E=206 GPa 泊 松 比 μ =0.26 弹性模量 E=70 GPa 泊 松 比 μ=0.3 P ?P 45° ?p ?? p ??p 0 ?p ?? p ??p -45° ?p ?? p ??p 附表3（实验数据） 载荷（N） 弯曲正应力 实验数据με 扭转剪应力 P ?P ?p ??p ??p 100 100 200 100 300 100 400 500 100 600 100 ?M ?p ??p ??p ?n 六、实验结果处理
1. 主应力及方向
B点或D点实测值主应力及方向计算：
?E?0? ???45??45??0132(1??)2E2(1??)00??45??0?????45??0?200002
tg2?0??2?0??45???45?
000??45???45?B点或D点理论值主应力及方向计算：
?1??x??32??x?2 ??2????n??2 tg2?0?2. 计算弯曲正应力、扭转剪应力 理论计算：
弯曲正应力
?2?n?x
?x?MWz
4?D3??d???? ?1??WZ?32???D??? 扭转剪应力
?n?Mn WT43???d??D WT?1???? ?16???D???实测值计算：
E?d 2EE?d扭转剪应力 ?n??n?
(1??)4(1??)弯曲正应力 ?x?E?M?- 14 -
3. 实验值与理论值比较 B点或D点主应力及方向 比较内容 ?1(MPa）实验值 理论值 相对误差(%) B点或D点 ?3(MPa）?（?）
弯曲正应力和扭转剪应力 比较内容 实验值 理论值 相对误差(%) ?M?MPa? ?n?MPa?
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实验三 材料弹性模量E和泊松比?的测定
一、实验目的
1. 测定常用金属材料的弹性模量E和泊松比? 2. 验证胡克（Hooke）定律
二、实验仪器设备和工具
1. 组合实验台中拉伸装置
2. XL2118A系列静态电阻应变仪 3. 游标卡尺、钢板尺
三、实验原理和方法
试件采用矩形截面试件，电阻应变片布片方式如图1。在试件中央截面上，沿前后两面的轴线方向分别对称的贴一对轴向应变片R1、R1'和一对横向应变片R2、R2'，以测量轴向应变?和横向应变?'。
图1 拉伸试件及布片图
1. 弹性模量E的测定
由于实验装置和安装初始状态的不稳定性，拉伸曲线的初始阶段往往是非线性的。为了尽可能减小测量误差，实验宜从一初载荷P0（P0≠0）开始，采用增量法，分级加载，分别测量在各相同载荷增量?P作用下，产生的应变增量??，并求出??的平均值。设试件初始横截面面积为A0，又因???l/l，则有
E?上式即为增量法测E的计算公式。
式中 A0 — 试件截面面积
?? — 轴向应变增量的平均值
?P??A0
用上述板试件测E时，合理地选择组桥方式可有效地提高测试灵敏度和实验效率。采用相对桥臂测量将两轴向应变片分别接在电桥的相对两臂（AB、CD），两温度补偿片接在相对桥臂（BC、DA），偏心弯曲的影响可自动消除。根据桥路原理得到
?d?2?p
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测量灵敏度提高2倍。
图2弹性模量测试实验组桥方式
2. 泊松比?的测定
利用试件上的横向应变片和补偿应变片合理组桥，采用与弹性模量测试时同样的桥路连接形式。为了尽可能减小测量误差，实验宜从一初载荷P0（P0≠0）开始，采用增量法，分级加载，测量在各相同载荷增量?P作用下的横向应变增量??'并求出平均值，使用弹性模量测试时相同载荷增量下纵向应变增量??。求出平均值，按定义
????
??便可求得泊松比?。
'四、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。在试件标距范围内，测量试件三个横截面尺寸，取三处横截面面积的平均值
作为试件的横截面面积A0。见附表1
3. 拟订加载方案。可先选取适当的初载荷P0（一般取P0?10%Pmax左右），估算Pmax该实验载
荷范围Pmax?5000N），分4～6级加载。 4. 根据加载方案，调整好实验加载装置。
5. 按实验要求接好线（为提高测试精度建议采用图3-5d所示相对桥臂测量方法，纵向应变
，调整好仪器，检查整个测试系统是否处于正常工作状态。 ?d?2?p，横向应变?d'?2?p'）
6. 加载。均匀缓慢加载至初载荷P0，记下各点应变的初始读数；然后分级等增量加载，每增加一级载荷，依次记录各点电阻应变片的应变值，直到最终载荷。实验至少重复两次。见附表
2，相对桥臂测量数据表格，其他组桥方式实验表格可根据实际情况自行设计。
7. 作完实验后，卸掉载荷，关闭电源，整理好所用仪器设备，清理实验现场，将所用仪器设备
复原，实验资料交指导教师检查签字。
五、注意事项
1. 测试仪未开机前，一定不要进行加载，以免在实验中损坏试件。 2. 实验前一定要设计好实验方案，准确测量实验计算用数据。
3. 加载过程中一定要缓慢加载，不可快速进行加载，以免超过预定加载载荷值，造成测试数据
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