动弹性模量试验方法
混凝土动弹性模量试验检测方案

混凝土动弹性模量试验检测方案试验目的:确定混凝土的动弹性模量,评价混凝土的动态变形性能。
试验原理:混凝土在受到载荷作用时,会发生应力和应变的变化,应力与应变的比值称为弹性模量。
动弹性模量是指混凝土在动态载荷下的弹性模量,可以通过让混凝土试件在受到动态载荷作用时进行振动,测量振动参数来计算得出。
试验仪器和设备:1.震动台:用来产生动态载荷的设备。
2.振动参数测试设备:用来测量振动参数的设备,包括加速度计、变形传感器等。
3.计算机和数据采集系统:用来记录和分析试验数据的设备。
试验步骤:1. 准备试件:制备符合要求的混凝土试件,尺寸一般为100mm×100mm×200mm,表面需要光滑平整。
2.安装试件:将试件固定在震动台上,确保试件与震动台的接触紧密。
3.测量试件质量:使用天平测量试件的质量,并记录下来。
4.调整载荷频率:根据试件的特性和要求,调整震动台的载荷频率。
5.进行振动试验:通过控制震动台的振动参数,对试件进行振动载荷作用。
6.测量振动参数:使用振动参数测试设备,测量试件受到振动载荷时的振动频率、振幅等参数,并记录下来。
7.停止振动:当试件达到一定振动时间后,停止振动,等待试件的振动衰减。
8.测量衰减时间:使用振动参数测试设备,测量试件振动衰减至稳定状态所需的时间。
9.数据处理:将试件质量、振动参数等数据输入计算机和数据采集系统中,进行数据处理和分析,计算混凝土的动弹性模量。
10.结果分析:根据试验得到的动弹性模量值,评价混凝土的动态变形性能。
试验注意事项:1.试件的制备需要按照规范要求进行,试件表面需要光滑平整,以保证试件与震动台的接触紧密。
2.振动试验过程中需要严格控制载荷频率和振幅,确保试件在受到动态载荷时不会发生破坏。
3.试件的振动时间和振动衰减时间需要在试验前进行合理的规划和设定,以保证试件达到稳定的振动状态。
4.数据处理和分析需要使用专业的计算机和数据采集系统,确保结果的准确性和可靠性。
弹性模量测量实验方法与结果分析

弹性模量测量实验方法与结果分析弹性模量是材料力学性质的重要参数,用于描述材料的柔软度和变形能力。
测量弹性模量的方法有很多种,其中常用的包括拉伸实验、压缩实验和弯曲实验等。
拉伸实验是测量材料在拉力作用下产生的变形和应力的实验方法。
在实验中,我们通常使用一台万能试验机来进行拉伸实验。
首先,我们将待测材料样品夹在两个夹具之间,然后逐渐施加拉力,观察材料的应力-应变曲线。
根据材料的应力-应变曲线,我们可以计算出其弹性模量。
压缩实验是测量材料在压力作用下产生的变形和应力的实验方法。
同样,我们需要使用万能试验机来进行压缩实验。
与拉伸实验类似,我们将待测材料样品夹在夹具之间,然后逐渐施加压力,记录下材料的应力-应变曲线。
通过计算材料的应力-应变曲线,我们可以得到其弹性模量。
弯曲实验是测量材料在受弯曲作用下产生的变形和应力的实验方法。
在弯曲实验中,我们需要使用弯曲试验机或万能试验机。
首先,我们将待测材料样品放在弯曲试验机上,通过施加力矩来造成样品的弯曲。
实验过程中,我们记录下材料的应力-应变曲线,并计算出其弹性模量。
根据以上三种实验方法,我们可以得到材料的弹性模量。
然而,不同的实验方法所得到的结果可能会有一些差异。
这是因为材料的组织结构和性质在不同的应力下可能会发生变化,从而影响材料的弹性模量。
因此,在进行弹性模量测量时,我们需要注意选择合适的实验方法,并考虑实验条件对结果的影响。
除了上述实验方法,还有一些其他测量弹性模量的方法,例如超声波测量、共振频率测量等。
超声波测量方法利用超声波在材料中传播的速度来计算弹性模量。
共振频率测量方法则是通过观察材料在共振状态下的振动频率来得到弹性模量。
这些非传统的方法在特定领域具有重要的应用价值。
总结起来,弹性模量的测量是材料力学性质研究中的重要工作之一。
通过拉伸、压缩和弯曲等实验方法,我们可以获得材料的弹性模量。
然而,在进行实验时需要注意实验条件的选择和控制,以获得准确和可靠的实验结果。
弹性模量的测量实验报告

弹性模量的测量实验报告一、实验目的1、掌握测量弹性模量的基本原理和方法。
2、学会使用相关实验仪器,如拉伸试验机等。
3、加深对材料力学性能的理解,培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理弹性模量是描述材料在弹性变形阶段应力与应变关系的比例常数,通常用 E 表示。
对于一根长度为 L、横截面积为 S 的均匀直杆,在受到轴向拉力 F 作用时,其伸长量为ΔL。
根据胡克定律,在弹性限度内,应力(σ = F/S)与应变(ε =ΔL/L)成正比,比例系数即为弹性模量E,即 E =σ/ε =(F/S)/(ΔL/L) = FL/(SΔL)。
在本实验中,通过测量施加的拉力 F、试件的初始长度 L、横截面积 S 和伸长量ΔL,即可计算出弹性模量 E。
三、实验仪器1、拉伸试验机:用于施加拉力并测量力的大小。
2、游标卡尺:测量试件的直径,以计算横截面积。
3、钢尺:测量试件的长度。
四、实验材料选用圆柱形的金属试件,如钢材。
五、实验步骤1、测量试件尺寸用游标卡尺在试件的不同部位测量其直径,测量多次取平均值,计算横截面积 S =π(d/2)^2,其中 d 为平均直径。
用钢尺测量试件的初始长度 L。
2、安装试件将试件安装在拉伸试验机的夹头上,确保试件与夹头同轴,且夹持牢固。
3、加载测量缓慢启动拉伸试验机,逐渐施加拉力 F,记录下不同拉力下试件的伸长量ΔL。
加载过程应均匀缓慢,避免冲击。
4、数据记录记录每次施加的拉力 F 和对应的伸长量ΔL,至少测量 5 组数据。
5、实验结束实验完成后,缓慢卸载拉力,取下试件。
六、实验数据处理1、计算应变根据测量得到的伸长量ΔL 和初始长度 L,计算应变ε =ΔL/L 。
2、计算应力由施加的拉力 F 和横截面积 S,计算应力σ = F/S 。
3、绘制应力应变曲线以应力为纵坐标,应变为横坐标,绘制应力应变曲线。
4、计算弹性模量在应力应变曲线的弹性阶段,选取线性较好的部分,计算其斜率,即为弹性模量 E 。
弹性模量的动态测量-SJTU

弹性模量的动态测量
参考文献
1.GB/T 228.1-2010 金属材料拉伸试验 第1部 分:室温试验方法 2. GB/T 8653-200x 金属材料杨氏模量、弦线模 量和切线模量试验方法 3.陈树川 材料物理性能 上海交通大学出版社 第 六章 弹性与滞弹性
一.动态与静态法比较:
静态法:测量应力-应变(弹性变形区) 动态法:依据声共振原理完成测量;试样的机械共振
动态法测得的模量与静态法测得的关系
z 动态法加载频率高,看作瞬时加载,试样与周围来 不及热交换,几乎在绝热条件下测量
z 静态法加载较大,加载速度缓慢,看作在等温条件 下加载,高温下易产一试样上跟踪研究不同的连续变化因素 与弹性模量的关系 分类: 1.声频法 f<104Hz,测定试样固有振动频率 2.超声波法f>104~106Hz,测定超声波在试样中的传 播速度
E = 1.6067 ⋅ K l 3m f 2 d4
式中:m—试样质量;l—试样长度;d——试样直径;fb— —试样弯曲振动固有基频频率;K——修正系数
实验内容和步骤:
1.用游标卡尺和千分卡测量各待测试样的长度l和直径d 2.将试棒用两根悬丝悬挂到激发器和接受器的小钩上。 悬丝长度为100~300mm,要求悬丝垂直,试样水平 3.根据试棒弹性模量的粗略数值估算相应的频率范围。 调节信号发生器、测量放大器与示波器上振幅达到最 大,记下数字频率上读数。 4. 计算相应材料的弹性模量
频率由材料的弹性模量、密度和试样的几何尺寸确 定;
静态法不足之处:
1.加载大小速度影响E测量 2.脆性材料无法测量 3.高温蠕变现象影响测量准确性 动态法特点:施加应力(应变)很小, (平均在1g/mm2以下,相
弹性模量测试标准

弹性模量测试标准弹性模量是材料的重要物理性质之一,它反映了材料在受力时的变形能力。
弹性模量测试标准是对材料弹性模量测试的规范,它的制定和执行对于保证材料性能测试的准确性和可比性具有重要意义。
本文将对弹性模量测试标准进行详细介绍,包括测试方法、设备要求、样品制备、实验步骤等内容。
首先,弹性模量测试的方法主要有拉伸试验、压缩试验和弯曲试验。
拉伸试验是最常用的方法之一,它通过在材料上施加拉力来测定材料的弹性模量。
压缩试验则是施加压力来测试材料的弹性模量,而弯曲试验则是通过在材料上施加弯曲力来测定材料的弹性模量。
这些测试方法在实际应用中有着各自的适用范围,需要根据具体情况选择合适的测试方法。
其次,弹性模量测试需要使用一定的设备来进行。
常见的设备包括拉伸试验机、压缩试验机和弯曲试验机等。
这些设备需要具备一定的精度和稳定性,以保证测试结果的准确性。
同时,设备的选择也需要考虑到被测试材料的特性和测试方法的要求,以确保测试的有效性和可靠性。
样品制备是弹性模量测试中至关重要的一环。
样品的制备质量直接影响着测试结果的准确性。
在制备样品时,需要注意样品的尺寸、形状和表面质量,以及必要时的热处理和表面处理等工艺。
只有在样品制备过程中严格按照标准要求进行,才能保证测试结果的可比性和准确性。
实验步骤是弹性模量测试的关键环节。
在进行测试时,需要严格按照标准规范执行测试步骤,确保测试过程的可追溯性和可重复性。
同时,实验中还需要注意测试环境的控制、数据的采集和处理等细节工作,以保证测试结果的准确性和可靠性。
总之,弹性模量测试标准是对材料弹性模量测试的重要规范,它的制定和执行对于保证测试结果的准确性和可比性具有重要意义。
在实际测试中,需要严格按照标准要求进行,包括测试方法、设备要求、样品制备、实验步骤等方面,以确保测试结果的可靠性和有效性。
只有在严格执行测试标准的前提下,才能得到具有参考价值的测试结果,为材料性能的评价和应用提供可靠的依据。
弹性模量的测量实验方法3

1.弹性模量的测量3.2.1 试验仪器与方法试验采用平板圆柱压头测定PV A-HA-Silk 复合水凝胶的压缩弹性模量。
测试装置与应力松弛装置相同,在UMT-Ⅱ多功能微摩擦试验机上,压头尺寸为Ф4mm ,试验中试样厚度为1.5mm ,试样压缩位移为试样厚度的5/8,加载速度为5mm/min ,采样间隔为0.02s 。
过程中初期产生的变形视作线弹性变形。
UMT-Ⅱ多功能微摩擦试验机直接采集压痕深度和压力随时间变化的数据,而压痕法测弹性模量所关注的是压力随压痕深度的变化关系,因此对从试验机上获得的数据做以下处理:将试验机中的“test file”转换为文本文档,根据压痕深度和压力的变化选取瞬时冲击的数据段,导入origin 软件后绘出压力随压痕变化的图像,将该图像进行线性拟合得到一条直线,进而使用origin 中的微分功能求出该直线的斜率,由弹性模量的定义式(3-4)可以求出PV A-HA-Silk 复合水凝胶的弹性模量值。
k Ap Fh E ===εσ (3-4)式中E :弹性模量;σ:应力; ε:应变; F :作用载荷;h :试样厚度 A :试样横截面积;p :试样压缩变形 k :应力应变曲线斜率2.渗透率的测量3.5.1 试验原理 (Testing Principle)渗透率是指完全充满孔隙空间的、单位压力梯度下粘度为1cP 的流体通过单位横截面积孔隙介质的体积流量,是多孔介质允许流体通过能力的量度。
在液体流动过程中,渗透率是衡量流体通过多孔材料的阻力或者摩擦力。
根据达西定律[136],液体流动速率与施加于多孔材料的压力梯度成正比,与液体粘度成反比,故→→∆=P kv μ (3-2)其中,k 是多孔材料的渗透率,→∆P 是驱动液体流动的压力梯度,μ是液体粘度,→v 是通过整个多孔介质的体积流量速率。
对于一维的流动方向来说,式(3-2)可以改为 dxdP k V A Q x μ== (3-3) 其中,Q 是不可压缩液体的体积流量速率,A 为液体通过多孔材料的截面积。
动力学法测弹性模量实验报告

动力学法测弹性模量实验报告实验一:用动力学法测弹性模量实验目的:1.掌握用动力学法测弹性模量的基本原理和方法;2.了解实际材料的弹性特性和应力-应变关系。
实验器材:1.弹簧振子2.弹簧3.负载盘4.不锈钢丝5.拉力计6.密度砝码7.记录纸及钢尺8.电子计时器实验原理:弹性模量是材料的一种基本力学性质,其定义为单位面积内材料拉伸或压缩所产生的应力与应变之比。
常用的弹性模量有剪切模量、压缩模量和杨氏模量等。
本实验主要测量杨氏模量,通过测量钢丝振子在同样拉力作用下的振动周期,从而计算出杨氏模量。
实验步骤:1.将弹簧振子转换为竖直放置的状态,用螺母将拉力计固定在试验台上,并按照实验要求调整负载盘的高度;2.将电子计时器置于振动台下方,以方便记录测量数据;3.不断调整负载盘的负载,直到弹簧振子达到稳定振动;4.应根据所选取的$h$值,使用恒力法或恒周期法进行实验。
-对于恒力法,可以将振动台恒定在一定高度,固定负载盘的负载,同时测量弹簧振子下方的加速度,重复多次取平均值。
-对于恒周期法,通过调整负载盘的负载来改变振动自由振动的周期,并记录下来。
5.根据实验测量值,计算出弹簧振子的振动频率,并按照公式计算出杨氏模量。
实验结果与分析:通过实验测量的振动周期和负载,可以得到如下数据:$$\begin{align*}T_1 &= 0.42\,s, \quad F_1 = 20\,N \\T_2 &= 0.38\,s, \quad F_2 = 30\,N \\T_3 &= 0.34\,s, \quad F_3 = 40\,N \\T_4 &= 0.30\,s, \quad F_4 = 50\,N \\\end{align*}$$根据经典弹性理论,可以得到振动周期与弹性系数之间的关系:$$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$$其中,$T$为周期,$m$为弹簧的质量,$k$为弹性系数。
弹性模量测试标准

弹性模量测试标准弹性模量是材料的一个重要力学性能参数,它反映了材料在受力时的变形能力。
弹性模量测试是对材料力学性能进行评定和比较的重要手段,也是材料科学研究和工程应用中的基础工作。
本文将介绍弹性模量测试的标准方法和注意事项。
首先,弹性模量测试的标准方法主要包括拉伸试验、压缩试验和剪切试验。
在拉伸试验中,标准要求在材料上施加均匀的拉伸力,测量应变和应力,通过绘制应力-应变曲线来确定弹性模量。
在压缩试验中,标准要求在材料上施加均匀的压缩力,测量应变和应力,同样通过绘制应力-应变曲线来确定弹性模量。
而剪切试验则是在材料上施加剪切力,测量剪切变形和应力,通过计算得出材料的剪切模量,从而间接推导出弹性模量。
其次,进行弹性模量测试时需要注意一些事项。
首先是试样的准备,要保证试样的尺寸和形状符合标准要求,并且表面光洁平整,以消除外界因素对测试结果的影响。
其次是测试过程中的控制,包括施加力的均匀性、测量应变和应力的准确性等。
最后是数据处理和结果分析,要对测试得到的数据进行准确的处理,绘制应力-应变曲线,并计算出弹性模量的数值。
在进行弹性模量测试时,需要严格遵守相关的标准,例如ASTM、ISO等国际标准组织发布的标准。
这些标准对于试样的准备、测试方法、数据处理等都有详细的规定,确保测试结果的准确性和可比性。
只有按照标准方法进行测试,才能得到具有参考价值的弹性模量数据。
总之,弹性模量测试是材料力学性能评定的重要手段,通过拉伸、压缩、剪切等试验方法,可以得到材料的弹性模量参数。
在进行测试时,需要严格遵守相关的标准,保证测试的准确性和可比性,为材料科学研究和工程应用提供可靠的数据支持。
希望本文介绍的弹性模量测试标准方法和注意事项能对相关工作者有所帮助。
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6. 动弹性模量试验
6.0.1 本方法适用于采用共振法测定混凝土动弹性模量。
6.0.2 动弹性模量试验采用尺寸为100mm×100mm×100mm的棱柱体试件。
6.0.3 试验设备应符合下列规定:
1 共振法混凝土动弹性模量测定仪输出频率可调节范围应为(100—200)Hz,输出功率应能使试件产生受迫振动。
2 试件支撑体应采用厚度为20mm的泡沫塑料垫,宜采用表观密度为(16—18)Kg/m3的聚苯板
3 称量设备的最大量程应为20kg,感量不应超过5g。
6.0.4 试验步骤
1 首先应测量试件的质量与尺寸。
试件的质量应精确至0.01kg,尺寸的测量应精确至1mm。
2 测定完试件的质量和尺寸后,应将试件放置在支撑体中心位置,成型面应向上,并应将激振换能器的测杆轻轻的压在试件长边侧面中线的1/2处,接收换能器的测杆轻轻的压在试件长边侧面中线距端面5mm处。
在测杆接触试件前,宜在测杆于试件接触面涂一薄层黄油或凡士林作为耦合介质,测杆压力的大小应以不出现噪音为准。
3 放置好测杆后,应先调整共振仪的的激振功率和接收增益旋钮至适当位置,然后变换激振频率,并应注意观察指示电表的指针偏转。
当指针偏转为最大时,表示试件到达共振状态,应以这时所示的共振频率作为试件的基频振动频率。
每一次测量应重复测量两次以上。
当两次连续测值之差不超过两个测值的算术平均值的0.5%时,应取这两个测值的算术平均值作为试件的基频振动频率。
4 当用示波器作为显示的仪器时,示波器的图形调成一个正圆时,应将接收换能器移至距试件端部0.224倍试件长处,当指示电表示值为零时,应将其作为真实的共振峰值。
6.0.5 试验结果计算及处理应符合下列规定:
1 动弹性模量应按下式计算:
=13.244×10-4×WL3f2/a4
E
d
——混凝土动弹性模量(Mpa);
式中:E
d
a——正方形截面试件的边长(mm);
L——试件的长度(mm);
W——试件是的质量(Kg),精确至0.01Kg;
f——试件横向振动时的基频振动频率(Hz)
2 每组应以3个试件动弹性模量的试验结果的算术平均值作为测定值,计算应精确至100mpa。