如何测量低碳钢的弹性模量？

（1）弹性模量的测量

测定低碳钢的弹性模量时，为了确保均匀变形，满足平面假设条件，应采用拉伸实验。低碳钢在比例极限内服从胡克定律：σ=Eε。在满足小变形与轴向均匀变形的条件下，由虎克定律导出变形Δl 与载荷P 的关系式为

式中　l0——原始标距长度；

A0——试样原始横截面积。

由此可得

式中　l0——原始标距长度；

A0——试样原始横截面积。

由此可得

试样的轴向变形量Δl 由如图3.8所示的电子引伸计测得。通过式（3.9）即可计算出低碳钢的弹性模量E。

试样的轴向变形量Δl 由如图3.8所示的电子引伸计测得。通过式（3.9）即可计算出低碳钢的弹性模量E。

图3.8　电子引伸计

（2）确定加载范围(www.xing528.com)

确定加载范围应考虑以下两点：

①因胡克定律在线弹性范围内才有意义，故试样承受最大应力值不能超过比例极限。同时，为了确保试样拉伸过程中横截面积的变化在许可范围内，低碳钢加载上限一般不超过屈服强度σs 的70% ～80%。例如，Q235 低碳钢试样，E =（2.0 ～2.2） ×105 MPa，σs≈350 MPa，d0 =10 mm，A0 =78.5 mm2。取实验应力上限为屈服强度的75%，则最终载荷为

Pn =0.8σs A0 =20 606 N

②由于实验开始阶段引伸计刀刃与试样之间，以及液压夹具与试样夹头之间往往存在微小滑动，试验机传动链存在微小间隙。因此，加载必须足够大，以避开实验开始阶段各类非线性因素带来的影响。

图3.8　电子引伸计

（2）确定加载范围

确定加载范围应考虑以下两点：

①因胡克定律在线弹性范围内才有意义，故试样承受最大应力值不能超过比例极限。同时，为了确保试样拉伸过程中横截面积的变化在许可范围内，低碳钢加载上限一般不超过屈服强度σs 的70% ～80%。例如，Q235 低碳钢试样，E =（2.0 ～2.2） ×105 MPa，σs≈350 MPa，d0 =10 mm，A0 =78.5 mm2。取实验应力上限为屈服强度的75%，则最终载荷为

Pn =0.8σs A0 =20 606 N

②由于实验开始阶段引伸计刀刃与试样之间，以及液压夹具与试样夹头之间往往存在微小滑动，试验机传动链存在微小间隙。因此，加载必须足够大，以避开实验开始阶段各类非线性因素带来的影响。