碳素材料不僅可以做楊氏彈性模量性能測試，還可以做徑向拉伸強度、抗拉強度、拉伸破壞、靜剛度、載荷強度、壓縮變形等性能試驗。所選的設(shè)備我們常稱為：碳素材料專用試驗機、碳素材料萬能測試機、碳素材料靜剛度試驗機。

碳素材料做楊氏彈性模量測試時對試樣的要求：

1、在試樣兩端和長度的1/3和2/3處分別測量其直徑，按照直徑的四個測量值分別計算面積，然后計算面積的算術(shù)平均值A(chǔ)，計算結(jié)果精確至小數(shù)點后兩位數(shù)字。

2、沿圓柱體試樣的圓周每間隔90°測量其長度，計算長度四個測量值的算術(shù)平均值L，計算結(jié)果精確至小數(shù)點后兩位數(shù)字。

操作步驟：

1、將試樣放在受壓中心的位置上，穩(wěn)定均勻地施加壓力，加壓速度為1/3 mm/s。

2、首先進行預(yù)壓，第一次增加壓力至10000N，去除切割時造成的毛刺(會影響彈性系數(shù)的測試結(jié)果)，然后卸載。

3、接著第二次增加壓力至30000N，在壓力在10000N～30000N之間時，進行測量，然后卸載。在此期間，對應(yīng)每一個壓力P，試樣都有相對于原始長度L的一個變形量△L，壓力P與變形量△L之間呈直線關(guān)系，如圖1所示。在壓力為10000N～30000N之間時，任取一個測量點t，測量該點試樣的所受的壓力Pt和變形量△Lt (即試樣的原始長度L和壓縮后的長度Lt之差)。

上述2次加壓壓力和楊氏模量的測量如圖2所示：

 

碳素材料彈性模量試驗結(jié)果的計算：

根據(jù)第2次加壓測得的壓力Pt與試樣的變形量△Lt按公式（2）計算楊氏模量E：

 

式中：

E — 材料的楊氏模量，單位為吉帕(GPa)；

Pt — 測試開始后，測量點t的壓力，單位為千牛（KN）；

L— 測試前試樣的初始長度，單位為毫米（mm）；

A— 試樣的截面積，單位為平方毫米（mm2）；

△Lt— 測試開始后，相應(yīng)于Pt 時的試樣初始長度與測量點t的試樣長度的差值，單位為毫米（mm）。 

計算結(jié)果修約至小數(shù)點后1位數(shù)字。

 

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