【技术实现步骤摘要】
四点弯曲弹性参数测量方法及测量系统
本专利技术属于弹性参数测量领域，具体涉及一种固体材料的弹性参数(包括弹性模量和泊松比)测量方法和测量系统，该方法不仅可用于金属材料弹性模量和泊松比的测量，而且在解决玻璃、陶瓷等硬脆性材料弹性模量测量方面具有独特优势。
技术介绍
弹性模量和泊松比是固体材料非常重要的力学性能参数，对评估结构的刚度和抗变形能力具有重要作用。目前的固体材料弹性模量测量方法主要包括单轴拉伸试验法、模态参数识别法、超声波声速测量法等。其中单轴拉伸试验法是应用最为广泛的测量方法，其基本原理是通过材料试验机对具有圆形或矩形截面的棒形试样施加轴向拉伸载荷，使其发生轴向拉伸变形，并借助位移传感器测量试样的轴向变形量，进而将轴向拉伸力和变形分别转化为应力和应变，二者之比即为弹性模量。为了获得所需的轴向拉伸变形，试样往往是通过带有齿牙状的强力卡头夹持，这种装卡方法对于金属等容易产生塑性变形的试样而言比较合适。但是对于玻璃、陶瓷等硬度高、脆性大的结构材料而言，装卡时容易产生打滑或因夹持力过大、试样装卡偏斜等原因使试样产生断裂。因此，这种方法不适合于硬脆性材料弹性模量的测量。此外，万能材料试验机具有体积大、能量消耗大等缺点。模态参数识别法是通过对固端梁施加横向激励，利用结构模态参数识别手段获得其横向振动频率，然后推算得出被测对象的弹性模量。这种方法需要用到结构模态测试系统，设备成本高，测试程序复杂。超声波声速测量法是通过测量超声波在试样中的传播速度来推算弹性模量，这种方法只能反映被测点附近的特性，而且测试精度低。泊松比的测试方法并不多见，目前主要是基于单轴...
【技术保护点】
四点弯曲弹性模量和泊松比测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，在矩形截面待测试样（5）的上侧或下侧可选测试区贴敷两枚相互垂直的应变片，应变片Ⅰ平行于梁的长度方向，应变片Ⅱ平行于梁的宽度方向；两个应变片采集的应变数据分别经由应变数据采集单元（3）中的应变通道Ⅰ和应变通道Ⅱ传输至数据处理单元（4）；步骤二，将贴好应变片的矩形截面试样（5）放置于试验加载装置（1）中固定支点座（11）的固定支点S3和S4上；通过丝杠组件（6）施加弯曲载荷F，弯曲载荷F通过力传感组件（7）传递至活动横梁组件（8）的活动支点S1和S2处；使矩形截面试样（5）处于纯弯曲状态，从而矩形截面试样（5）的测试区呈现出单纯的拉伸或压缩应力状态；步骤三，利用载荷数据采集单元（2）采集到的弯曲载荷增量dF，与应变数据采集单元（3）通过应变通道Ⅰ采集到的被测点的轴向应变增量dεX，可以按照公式推算得出试样的弹性模量E；步骤四，利用应变数据采集单元（3）分别通过应变通道Ⅱ和应变通道Ⅰ采集到的被测点的横向应变增量dεZ和轴向增量dεX，可以推算得出试样的泊松比。FDA0000438402190000011.jpg
【技术特征摘要】
1.四点弯曲弹性模量和泊松比测量方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，在矩形截面待测试样(5)的上侧或下侧可选测试区贴敷两枚相互垂直的应变片，应变片I平行于梁的长度方向，应变片II平行于梁的宽度方向；两个应变片采集的应变数据分别经由应变数据采集单元(3)中的应变通道I和应变通道II传输至数据处理单元(4)； 步骤二，将贴好应变片的矩形截面试样(5)放置于试验加载装置(I)中固定支点座(11)的固定支点S3和S4I ;通过丝杠组件(6)施加弯曲载荷F，弯曲载荷F通过力传感组件(7)传递至活动横梁组件(8)的活动支点S1和S2处；使矩形截面试样(5)处于纯弯曲状态，从而矩形截面试样(5)的测试区呈现出单纯的拉伸或压缩应力状态； 步骤三，利用载荷数据采集单元(2)采集到的弯曲载荷增量dF，与应变数据采集单元(3)通过应变通道I采集到的被测点的轴向应变增量d e x，可以按照公式推算cli' hh-得出试样的弹性模量E ; 步骤四，利用应变数据采集单元(3)分别通过应变通道II和应变通道I采集到的被测点的横向应变增量d e z和轴向增量d e x，可以推算得出试样的泊松比。2.四点弯曲弹性参数测量系统，其特征是，包括:试验加载装置(I)、载荷数据采集单元(2 )、应变数据采集单元(3 )和数据处理单元(4 )，载荷数据采集单元(2 )和应变数据采集单元(3)分别与试验加载装置`(I)相连，且两者将采集的数据传输给数据处理单元(4)。3.根据权利要求2所述的四点弯曲弹性参数测量系统，其特征在于，试验加载装置(I)包括: 固定板(9)...
【专利技术属性】
技术研发人员：李海星，徐钰蕾，沈宏海，黄猛，姚园，张宇鹏，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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