[发明专利]拉压模量不一致薄板的拉压弹性模量的测量方法

说明书

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：1)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dθ，中性层曲面半径为ρ，则在截面上距坐标为ｙ的任一点的正应变ε_x为

ϵx=(ρ+y)dθ-ρdθρdθ=yρ---(1)]]>

根据不同模量在中性点折线的双线性特点，由虎克定律得到正应力σ_x：

σx=ET·yρy≥0σx=EC·yρy<0---(2)]]>

其中，E_T为拉伸弹性模量，E_C为压缩弹性模量；