专利名称：拉压模量不一致薄板的拉压弹性模量的测量方法
技术领域：
本发明提供一种拉压模量不一致薄板的拉压弹性模量的测量方法，属于测试技术领域。
背景技术：
实际工程中许多材料都在不同程度上表现出拉、压不同的弹性性质，如陶瓷、玻璃钢、塑料、钢筋混凝土、石墨、粉末冶金材料、聚合材料及纤维增强复合材料等。它们的抗拉强度与抗压强度不仅相差较大，拉、压弹性模量也是不同的。随着科学技术的日益发展，对材料力学性质的研究提出了更高的要求，研制新型的材料以及挖掘材料自身特性的潜力，已成为新的研究趋向。纤维增强复合材料其力学性质与材料基体、增强纤维的力学性能、纤维铺层、生产工艺等因素密切相关，只有对取自纤维增强复合材料构件的试件进行检测，才能准确地测得纤维增强复合材料构件的力学性能。拉伸弹性模量可以很容易地通过拉伸试验测得，但由于纤维增强复合薄板都比较薄，一般的压缩试验在很小的载荷作用下就会引起试件的屈曲，很难测试其压缩弹性模量。

发明内容
本发明的目的在于提供一种拉压模量不一致薄板的拉压弹性模量的测量方法，其技术方案为一种拉压模量不一致薄板的拉压弹性模量的测量方法，其特征在于步骤依次为I)将拉压模量不一致薄板做成长宽比为10:1的试件，两端简支，在试件上施加对称横向集中载荷，形成四点弯曲结构，使试件中部处于纯弯曲应力状态；2)在试件中点的上下表面分别贴上电阻应变片，通过应变仪测得试件上下表面的应变；3)根据纯弯曲状态梁的平面假设，推导出拉压弹性模量与纯弯曲梁上下表面应变、弯矩以及板厚的解析表达式；4)将电阻应变片测得的试件中点的上、下表面应变数据，代入步骤3)导出的解析公式，计算出试件的拉压弹性模量。为实现发明目的，所述的一种应用纯弯曲试验测量拉压模量不一致薄板拉压弹性模量的方法，在步骤3)中，从纯弯曲状态梁中取一长为dx的微段，微段两端截面间的相对转角为d Θ，中性层曲面半径为P，则在截面上距坐标为y的任一点的正应变ε χ为
权利要求
1.一种拉压模量不一致薄板的拉压弹性模量的测量方法，其特征在于步骤依次为1)将拉压模量不一致薄板做成长宽比为10:1的试件(2)，两端简支，在试件(2)上施加对称横向集中载荷，形成四点弯曲结构，使试件(2)中部处于纯弯曲应力状态；2)在试件(2)中点的上下表面分别贴上电阻应变片(3)，通过应变仪(4)测得试件(2)上下表面的应变；3)根据纯弯曲状态梁的平面假设，推导出拉压弹性模量与纯弯曲梁上下表面应变、弯矩以及板厚的解析表达式；4)将电阻应变片(3)测得的试件(2)中点的上、下表面应变数据，代入步骤3)导出的解析公式，计算出试件(2)的拉压弹性模量。
2.如权利要求I所述的一种拉压模量不一致薄板的拉压弹性模量的测量方法，其特征在于在步骤3)中，从纯弯曲状态梁中取一长为dx的微段，微段两端截面间的相对转角为d Θ，中性层曲面半径为P，则在截面上距坐标为y的任一点的正应变ε χ为
3.如权利要求I所述的一种拉压模量不一致薄板的拉压弹性模量的测量方法，其特征在于在步骤4)中，试件(2)宽度b、试件(2)高度h都是已知的确定量，待试件(2)两端简支之间的长度Ιο、横向对称载荷P以及横向载荷作用点位置I1确定后，试件(2)中点的截面弯矩M=PXl1也是已知量，在测得试件(2)中点的上下表面应变的基础上，即可根据导出的解析公式(11)计算出试件(2)的拉压弹性模量。
全文摘要
本发明提供一种拉压模量不一致薄板的拉压弹性模量的测量方法，特征是将拉压模量不一致薄板做成长宽比为10:1的试件，两端简支，在试件上施加对称横向集中载荷，形成四点弯曲结构，使试件中部处于纯弯曲应力状态；在试件中点的上下表面贴上电阻应变片，通过电阻应变仪测得试件上下表面的应变；根据纯弯曲状态梁的平面假设，推导出拉压弹性模量与纯弯曲梁上下表面应变、弯矩以及板厚的解析表达式，在测得试件中点的上下表面应变的基础上，即可根据导出的解析公式计算出试件的拉压弹性模量。该方法通过一次试验即可测量出拉压模量不一致薄板的拉压弹性模量，具有方法简单、容易实现、测量精度高的特点。
文档编号G01N3/20GK102901673SQ201210384378
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者柴山, 焦学健, 刚宪约 申请人:山东理工大学