实验方案

1、实验设备、测量工具及试件
    YDD-1型多功能材料力学试验机（图3.4）、150mm游标卡尺,弹性模量泊松比试件（图3.5）。

图3.4YDD-1型多功能材料力学实验机

    YDD-1多功能材料力学试验机由试验机主机部分和数据采集分析两部分组成，主机部分由加载机构及相应的传感器组成，数据采集部分完成数据的采集、分析等。

                  图3.5 弹性模量泊松比试件
   
    试件采用钢制类似矩形截面的试件，两个面为矩形，另外两个面为半圆形，试件的两端有加载用的凸台或螺母，试件有两种，单向拉伸试件和双向拉压试件，单向拉伸试件只能施加轴向拉力，双向拉压试件可以施加轴向拉、压力。在两个矩形面的中央，粘贴有十字形电阻应变片 ，用以测量试件的纵、横向应变。

    2、装夹、加载方案
    安装好的试件如图3.6所示。试验时，弹模试件的两端通过凸台或螺母与试验机的上下夹头套相连接，可传递拉力或压力。下夹头下行时，试件受拉，下夹头套上升时，试件受压。
    需要注意的是：在单一拉伸加载时，为保证试件受力均匀，应将上夹头套设置成同拉伸实验一样的铰接状态，而在交变加载时需将上夹头套设置成同压缩实验一样的固接状态，以免在拉压转换时，连接上夹头套的拉杆与试验机上横梁肋板挤压变形。
    实验时拉、压加载的换向可通过控制由缸上、下行按钮实现，也可以通过设置通道报警功能自动换向。通过控制进油手轮的旋转来控制加载速度。

图 3.6 弹模试件装夹

    3、数据测试方案
    拉、压力的大小测试同拉压试验。应变通过粘贴的电阻应变片测量，应变测量的相关原理及连线方式参见“应变测试及等强度梁实验”。为减小变形不对称的影响，实验中往往采用应变片串联的桥路方式。即将前后两相同位置的应变片串联起来以消除附加弯矩产生的影响。
    4、数据的分析处理
    数据采集分析系统，实时记录试件所受的力及变形，并生成力、变形实时曲线及力、变形X-Y曲线，图3.7为低碳钢Q235弹性模量 和泊松比的实测曲线。

图3.7低碳钢Q235弹性模量和泊松比的实测曲线

    中间窗口，荷载、应变实时曲线， 从上至下分别为：纵向应变、荷载、横向应变； 右窗口，荷载应变关系 的 X-Y 曲线 曲线，纵坐标-荷载，横坐标-纵向应变、横向应变； 左窗口，纵横应变关系 的X-Y曲线，纵坐标-横向应变，横坐标-纵向应变。
   为了验证所采集的数据为试件在弹性段的数据，我们采用按荷载分级处理数据的方式，以验证试件是否处于弹性变形阶段。读数时，采用单光标，以荷载值为分级标准，选取适当的级差，依次读取相应的荷载及应变。需要注意的是为了避免零点误差，第一级荷载一般不从零点开始，一般将荷载级差作为零点荷载。
    将测得的数据代入到相应的公式，即可得到该材料的弹性模量 和泊松比 。