拉伸法测弹性模量实验报告

《拉伸法测弹性模量》实验报告

一、 实验原理

实验结果指出，在弹性形变范围内，正应力和线应变成正比，即

L

L E S F δ= 于是，弹性模量

L

L S

F E //δ=

在本实验中，

L

D FL

E δπ2

4=

其中，Ｅ为弹性模量。Ｆ为外力，Ｌ为金属棒长，Ｄ为棒的直径，δＬ为在外力Ｆ下的伸长量。

二、 实验步骤

１． 调整钢丝竖直。先挂上砝码钩拉直钢丝，在调整底座螺钉使钢丝夹具不和周围支架碰蹭。

２． 调节读数显微镜，使叉丝和标记线无视差。调节显微镜的位置，使像距和物距之比为１：１。

３． 测量δＬ。每加一个砝码记录一次刻度值。

４． 测量Ｄ6次，并在测量前后记录螺旋测微计的零点d 各3次。

三、 数据表格

１． 测钢丝长度Ｌ及其伸长量δＬ

仪器编号 10 ； 钢丝长度Ｌ＝ 1045 ㎜

()

mm L mm mm mm

n x

x

mm l L sl l l i

sl l 007.0216.0007.05

1

033.003.01

01.02222

±=∴=∆=

∆=∆+∆=∆=--=

∆⨯=∆∑δδδδ仪仪

２． 测钢丝直径Ｄ

测定螺旋测微计的零点d （单位㎜） 测量前 -0.004 ， -0.003 ， -0.003 ；

测量后 -0.002 ， -0.002 ， -0.002 。 平均值d = -0.003 ㎜

钢丝的平均直径D = 0.232 ㎜

mm

D mm

s mm mm s D

D D 006.0232.0006.0004.0004.022±=∴=∆

+=∆=∆=仪

仪

３． 总不确定度的计算和最后结果

GPa

E GPa

E

E

E E GPa L D FL E L D L

F E E L D L F 4.23.2244.23.2244011.0222

2

2

2

±=∴=∆=∆===⎪⎭

⎫

⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=∆δπδδ