材料力学实验指导书 广州大学城建学院 建筑工程系 编写 二零零四年六月 内容提要 本书为《材料力学》理论教学的配套教材——材料力学基本实验指导书。书中主要介绍了低碳钢和铸铁材料的拉伸和压缩实验，以及合金钢梁的弯曲正应力电测实验，包括实验目的、实验设备、实验原理，实验方法与步骤以及思考题等内容。书中还介绍了有关仪器和设备的使用。 前 言 材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分。材料力学中的一些理论和公式是建立在实验、观察、推理、假设的基础上，它们的正确性还必须由实验来验证。学生通过做实验，用理论来解释、分析实验结果，又以实验结果来证明理论，互相印证，以达到巩固理论知识和学会实验方法的双重目的。 本书是根据广州大学城建技术学院开设的材料力学实验内容和实验仪器设备情况而编写的，由低碳钢和铸铁材料的拉伸、压缩实验，合金钢梁的纯弯曲正应力电测实验，以及相关仪器和设备的介绍组成。 编写时主要参考了刘鸿文、吕荣坤的《材料力学实验》、曹以柏、徐温玉的《材料力学测试原理及实验》，王绍铭等的《材料力学实验指导》，以及其他院校的有关实验教学资料。 由于水平和时间有限，本书难免有不足和错误，望广大读者给以批评指正。 学生实验须知 1．实验前必须预习实验指导书中相关的内容，了解本次实验的目的、要求及注意事项。 2．按预约实验时间准时进入实验室，不得无故迟到、早退、缺席。 3．进入实验室后，不得高声喧哗和擅自乱动仪器设备，损坏仪器要赔偿。 4．保持实验室整洁，不准在机器、仪器及桌面上涂写，不准乱丢纸屑，不准随地吐痰。 5．实验时应严格遵守操作步骤和注意事项。实验中，若遇仪器设备发生故障，应立即向教师报告，及时检查，排除故障后，方能继续实验。 6．实验过程中，若未按操作规程操作仪器，导致仪器损坏者，将按学校有关规定进行处理。 7．实验过程中，同组同学要相互配合，认真测取和记录实验数据； 8．实验结束后，将仪器、工具清理摆正。不得将实验室的工具、仪器、材料等物品携带出实验室。 9．实验完毕，实验数据经教师认可后方能离开实验室。 10．实验报告要求字迹端正、绘图清晰、表格简明、实验结果正确。 目 录 实验一 低碳钢和铸铁的拉伸实验 实验二 低碳钢和铸铁的压缩实验 实验三 纯弯曲梁正应力分布电测 附录A 液压式万能试验机简介 附录B 球铰式引伸仪 附录C 电阻应变测量技术及DH3818静态应变测量仪简介 实验一 低碳钢和铸铁的拉伸实验 实验目的 测定低碳钢的弹性模量E、屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率Ψ。 测定铸铁的强度极限σb。 观察低碳钢拉伸过程中的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。 （4）熟悉材料实验机和其它仪器的使用。 二、 实验设备 WE-30型万能材料试验机。 游标卡尺。 （3） 球铰式引伸仪。 三、 试件介绍 由于试件的形状和尺寸对实验结果有一定的影响，为便于互相比较，应按统一规定加工成标准试件。按国家有关标准的规定，拉伸试件分为比例试件和非比例试件两种。在试件中部，用来测量试件伸长的长度，称为原始标距（简称标距）。比例试件的标距l0与原始横截面面积A0的关系规定为  （1.1） 式中系数k的取值为5.65时为短试件，取11.3时为长试件。对直径为d0的圆截面试件，短试件和长试件的标距l0分别为5 d0和10 d0。非比例试件的l0和A0不受上述关系限制。本实验采用圆截面的长试件，即l0=5 d0. 四、实验原理及方法 常温下的拉伸实验可以测定材料的弹性模量E、屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率等力学性能指标，这些参数都是工程设计的重要依据。 （1）低碳钢弹性模量E的测定 由材料力学可知，弹性模量是材料在弹性变形范围内应力与应变的比值，即  （1.2） 因为,,所以弹性模量E又可以表示为  (1.3) 式中： E—材料的弹性模量，， P—实验时所施加的荷载，A－以试件直径的平均值计算的横截面面积， L0——引伸仪标距，试件在载荷P作用下，标距L0段的伸长量。 可见，在弹性变形范围内，对试件作用拉力P，并量出拉力P引起的标距内伸长，即可求得弹性模量E，实验时，拉力P值由试验机读数盘示出，标距L0＝50㎜（不同的引伸仪标距不同），试件横截面面积A可算出，只要测出标距段的伸长量，就可得到弹性模量E。 在弹性变形阶段内试件的变形很小，标距段的变形（伸长量）需用放大倍数为200倍的球铰式引伸仪来测量。为检验荷载与变形之间的关系是否符合胡克定律，并减少测量误差，实验时一般用等增量法加载，即把载荷分成若干个等级，每次增加相同的载荷,逐级加载。为保证应力不超过弹性范围，以屈服载荷的70％～80%作为测定弹性模量的最高载荷Pn。此外，为使试验机夹紧试件，消除试验机机构的间隙等因素的影响，对试件应施加一个初始载荷P0（本实验中P0＝2.0kN）。 实验时，从P0到Pn逐级加载，载荷的每级增量均为。对应每级载荷Pi，记录相应的伸长，与之差即为变形增量，它是引起的变形（伸长）增量。在逐级加载中，如果得到的基本相等，则表明与P为线性关系，符合胡克定理。完成一次加载过程，将得到的一组数据，按平均法计算弹性模量，即  (1.4) 其中，，为变形增量的平均值；200为测量变形时的放大系数。 （2）屈服极限、强度极限的测定 测定弹性模量后继续加载使材料达到屈服阶段，进入屈服阶段时，载荷常2有上下波动，其中较大的载荷称上屈服点，较小的称下屈服点。一般用第一个波峰的下屈服点表示材料的屈服载荷,它所对应的应力即为屈服极限。 屈服阶段过后，材料进入强化阶段，试件又恢复了承载能力。载荷达到最大值时,试件某一局部的截面明显缩小，出现“颈缩”现象。这时示力盘的从动针停留在位置，主动针迅速倒退，表明荷载迅速下降，试件即将被拉断。这时从动针所示的载荷即为破坏载荷，所对应的应力叫强度极限。 （3）延伸率和断面收缩率的测定 试件的原始标距为（本实验取50㎜），拉断后将两段试件紧密对接在一起，量出拉断后的标距长，延伸率应为  （1.5） 式中 —试件原始标距，为50㎜，—试件拉断后标距长度。 对于塑性材料，断裂前变形集中在紧缩处，该部分变形最大，距离断口位置越远，变形越小，即断裂位置对延伸率是有影响的。为了便于比较，规定断口在标距中央三分之一范围内测出的延伸率为测量标准。如断口不在此范围内，则需进行折算，也称断口移中。具体方法如下：以断口O为起点，在长度上取基本等于短段格数得到B点，当长段所剩格数为偶数时（见图1.1a），则由所剩格数的一半得到C点，取BC段长度将其移至短段边，则得断口移中得标距长，其计算式为   如果长段取B点后所剩格数为奇数（见图1.1b），则取所剩格数加一格之半得C1点和减一格之半得C点，移中后标距长为  将计算所得的代入式中，可求得折算后的延伸率。 为了测定低碳钢的断面收缩率，试件拉断后，在断口处两端沿互相垂直的方向各测一次直径，取平均值计算断口处横截面面积，再按下式计算面积收缩率  （1.6） 式中 A0—试件原始横截面面积 A1—试件拉断后断口处最小面积 五、实验步骤 （1）试验机准备。根据估算的最大载荷，选择合适的示力度盘（量程）和相应的摆锤，并按相应的操作规程进行操作。 （2）测量试件的直径。在标距两端及中部三个位置上，沿互相垂直的方向，测量试件直径，以其平均值计算弹性模量，以其最小值计算强度和断面收缩率。 （3）安装试件。 （4）安装引伸仪（只用于低碳钢拉伸试验） （5）进行预拉（只用于低碳钢拉伸试验）。为了检查机器和仪表是否处于正常状态，先把荷载预加到略小于Pn（测定弹性模量E时最大荷载），然后卸载到0～P0之间。 （6）加载。在测定低碳钢的弹性模量时，先加载至P0，调整引伸仪读数为零或记录初始读数。加载按等增量法进行，记录每级荷载下的引伸仪读数，载荷最大加至Pn，然后取下引伸仪。加载应保持匀速、缓慢。测出屈服载荷Ps后，可稍加实验速率，最后直到将试件拉断，记录最大载荷Pb。对铸铁试件，应缓慢匀速加载，直至试件被拉断，记录最大载荷Pb。 （7）取下试件，将试验机恢复原状。观察试件并测量有关数据。 六、实验结果的处理 （1）计算屈服极限和强度极限 , 其中，为最小直径。 （2）计算低碳钢的弹性模量E。  其中，为载荷增量，，为变形增量的平均值； ，d为平均直径。 （3）计算延伸率和断面收缩率   七、思考题 由实验现象和结果比较低碳钢和铸铁的机械性能有何不同？ 试件的形状和尺寸对测定弹性模量有无影响？ 测定E时为何要加初载荷P0并限制最高载荷Pn？使用分级加载的目的是什么？ 实验时如何观察低碳钢的屈服极限？ 材料相同而标距分别为5 d0和10 d0的两种试件，其是否相同？为什么？ 八、实验记录参考表格 表1－1 试件原始尺寸 材料 标距L0 （） 直径（） 最小横截面面积A0（）    横截面1 横截面2 横截面3     （1） （2） 平均 （1） （2） 平均 （1） （2） 平均   低碳钢             铸铁              表1－2 引伸仪读数记录 载荷 引伸仪读数  P  1 2         0       1              2              3              4              5              应变增量平均值测       表1－3 实验数据 材料 屈服载荷（kN） 最大载荷（kN） 拉断后标距（mm） 断口处直径（mm） 断口处横截面面积（）      （1） （2） （3） （4） 平均   低碳钢           铸铁            表1－4 计算结果 材料 弹性模量E(Gpa) 强度指标（MPa） 塑性指标(%) 断口形状        低碳钢 铸铁  低碳钢         铸铁         注：1Pa＝1N/㎡ 实验二 低碳钢和铸铁的压缩实验 一、实验目的 （1）比较低碳钢和铸铁压缩变形和破坏现象。 （2）测定低碳钢的屈服极限σs和铸铁的强度极限σb。 （3）比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因。 （4）熟悉压力实验机的使用方法。 实验仪器和设备 （1）2000kN液压式压力试验机或WE-30型万能材料试验机。 （2）游标卡尺。 三、 试件介绍 根据国家有关标准，低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试件。低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3：2，铸铁压缩试件的高度和直径的比例为2：1。试件均为圆柱体。 四、实验原理及方法 压缩实验是研究材料性能常用的实验方法。对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适。通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式，并与拉伸实验进行比较，可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响，从而对材料的机械性能有比较全面的认识。 压缩试验在压力试验机上进行。当试件受压时，其上下两端面与试验机支撑之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形。摩擦力的存在会影响试件的抗压能力甚至破坏形式。为了尽量减少摩擦力的影响，实验时试件两端必须保证平行，并与轴线垂直，使试件受轴向压力。另外。端面加工应有较高的光洁度。 低碳钢压缩时也会发生屈服，但并不象拉伸那样有明显的屈服阶段。因此，在测定Ps时要特别注意观察。在缓慢均匀加载下，测力指针等速转动，当材料发生屈服时，测力指针转动将减慢，甚至倒退。这时对应的载荷即为屈服载荷Ps。屈服之后加载到试件产生明显变形即停止加载。这是因为低碳钢受压时变形较大而不破裂，因此愈压愈扁。横截面增大时，其实际应力不随外载荷增加而增加，故不可能得到最大载荷Pb,因此也得不到强度极限，所以在实验中是以变形来控制加载的。 铸铁试件压缩时，在达到最大载荷Pb前出现较明显的变形然后破裂，此时试验机测力指针迅速倒退，从动针读取最大载荷Pb值，铸铁试件最后略呈故形，断裂面与试件轴线大约呈450。 五、实验步骤 （1）试验机准备。根据估算的最大载荷，选择合适的示力度盘（量程）和相应的摆锤，并按相应的操作规程进行操作。 （2）测量试件的直径和高度。测量试件两端及中部三处的截面直径，取三处中最小一处的平均直径计算横截面面积。 （3）将试件放在试验机活动台球形支撑板中心处。 （4）安装引伸仪（只用于低碳钢拉伸试验） （5）开动试验机，使活动台上升，对试件进行缓慢均匀加载。对于低碳钢，要及时记录其屈服载荷，超过屈服载荷后，继续加载，将试件压成鼓形即可停止加载。铸铁试件加压至试件破坏为止，记录最大载荷。 （6）取出试件，将试验机恢复原状。观察试件。 六、实验结果的处理 （1）计算低碳钢的屈服极限  （2.1） （2）计算铸铁的强度极限  （2.2） 其中，为试件实验前最小直径。 七、思考题 （1）为何低碳钢压缩测不出破坏载荷，而铸铁压缩测不出屈服载荷？ （2）根据铸铁试件的压缩破坏形式分析其破坏原因，并与拉伸作比较？ （3）通过拉伸与压缩实验，比较低碳钢的屈服极限在拉伸和压缩时的差别？ （4）通过拉伸与压缩实验，比较铸铁的强度极限在拉伸和压缩时的差别？ 八、实验记录参考表格 表2－1 试件原始尺寸 材料 高度 （） 直径（） 最小横截面面积A0（）    横截面1 横截面2 横截面3     （1） （2） 平均 （1） （2） 平均 （1） （2） 平均   低碳钢             铸铁              表2－2 实验数据 材料 屈服载荷（kN） 屈服极限（Mpa） 最大载荷（kN） 强度极限（Mpa） 破坏形式简图       低碳钢 铸铁  低碳钢        铸铁         实验三 纯弯曲梁正应力分布电测实验 一、实验目的 （1）学习使用电阻应变仪，初步掌握电测方法。 （2）测量纯弯曲梁上应变随高度的分布规律，验证平面假设的正确性。 二、实验设备 （1）WQ－5纯弯曲梁实验装置。 （2）DH3818静态电阻应变仪。 （3）温度补偿块。 三、实验原理和方法 WQ－5纯弯曲梁实验装置如图3.1所示，试样简支于A、B两点，在对称的C、D两点通过拉杆和横杆螺旋加载使梁产生弯曲变形，CD梁受纯弯曲作用。采用转动手轮使螺旋下移加载，总荷载的大小由压力传感器来测量。试样的受力如图3.2所示。梁的材料为合金钢，弹性模量为E＝210Gpa，其它参数列于表3－1。   表3－1 原始参数表 材料 弹模（Gpa） 几何参数 应变片参数 应变仪灵敏度系数K仪    b(cm) h(cm) a(cm) 灵敏度系数K片 电阻值（）   合金钢          为了测量应变随试样截面高度的分布规律，应变片的粘贴位置如图3.3所示。这样可以测量试件上下边缘、中性层及其他中间点的应变，便于了解应变沿截面高度的变化规律。 由材料力学可知，矩形截面梁受纯弯时正应力公式为  式中：M为弯距； y为中性轴至欲求应力点的距离； 为横截面对z轴的惯性距。 本实验采用逐级等量加载的方法加载，每次增加等量的载荷,测定各点相应的应变增量一次，即：初载荷为零，最大载荷为5kN，等量增加的载荷为1 kN。分别取应变增量的平均值（修正后的值），求出各点应力增量的平均值。  （3.1）  （3.2） 把测量得到的应力增量与理论计算出的应力增量加以比较，从而可以验证公式的正确性，把上述理论公式中的按下式求出：  （3.3） 四、实验步骤 开电源，使应变仪预热约20分钟。 （2）载荷为零时，调节应变仪初始读数为零或记录初始应变值（重复三次）。 （3）加载。按箭头指示方向旋转加载手轮缓慢加载。本实验中第一级载荷P0＝0.0kN ，最大载荷Pmax＝5.0 kN ，载荷增量＝1.0 kN 。记录每级载荷下各测点的应变值（包括正负号，负号表示压应变，正号不显示）。 （4）注意：载荷最大加至5.0 kN，不能超载；在测量过程中，尽量避免连接导线的晃动。 （5）实验完毕将载荷卸为零，工具复原，经指导老师检查方可关闭应变仪电源。 五、实验结果的整理 （1）求出各测量点在等量载荷作用下，应变增量的平均值。 （2）考虑到应变仪与应变片灵敏系数不同，按下式对应变增量的平均值进行修正得到实际的应变增量平均值  （3.4） 式中分别为电阻应变仪和电阻应变片的灵敏系数。 （3）以各测点位置为纵坐标，以修正后的应变增量平均值为横坐标，画出应变随试件高度变化曲线。 （4）根据各测点应变增量平均值，计算测量的应力值。 （5）根据实验装置的受力图和截面尺寸，先计算横截面对z轴的惯性距，再应用弯曲应力的理论公式，计算在等增量荷载作用下，各测点的理论应力增量值。 （6）比较各测点应力的理论值和实验值，并按下式计算相对误差  （3.5） （7）在量的中性层内，因，故只需计算绝对误差。 （8）比较梁中性层的应力。由于电阻应变片是测量一个区域内的平均应变，粘贴时又不可能正好贴在中性层上，所以只要实测的应变值是一个很小的数值，就可以认为测试是可靠的。 六、思考题 （1）影响实验结果准确性的主要因素是什么？ （2）在中性层上理论计算应变值，这是为什么？ 七、实验记录参考表格 表3-2 测点位置 测点编号 1 2 3 4 5  测点至中性层的距离y（㎜）        表3－3 实验记录 载荷（kN） 测点的应变读数（）  P  1 2 3 4 5  0             1                          2                          3                          4                          5                          应变增量平均值             表3-4 实验结果 测点编号 1 2 3 4 5  应变修正值       应力实验值       应力理论值       误差        附录A 液压式万能试验机 液压式万能试验机广泛应用于材料试验中，其结构原理可分为四大部分。液压万能试验机的外形如图A－1，结构原理如图A－2所示。  一、加力部分 在液压万能试验机的机座上装有两根固定立柱，主要由这两根立柱支承大横梁、小横梁、大活塞和工作台。当开动电动机时，传动皮带就带动油泵工作，高压油液经油管进油阀输送到工作油缸，推动大活塞往上运动。小横梁固定在大活塞顶上，活塞上升时，通过两根活动立柱带动工作台往上运行。做拉伸实验时，将拉伸试件的两端夹于上拉伸夹头和下拉伸夹头(固定不动)之间，当工作台上升时，使试件发生拉伸变形；做压缩实验时，把压缩试件放在下压头中心位置处，当工作台上升时使上压头接触试件后，产生压缩变形；做弯曲实验时，把弯曲试件放在两支座上，当工作台上升时使上压头接触试件后，产生弯曲变形。进油阀用来控制输入工作油缸中的油量，以控制试件的变形速度。实验完毕，关闭进油阀，打开回油阀，把工作油缸里的油液泄回油箱，使工作台回到原始位置。 由于试件长度不相同，装卡拉伸试件时，可开动机座旁的电动机，使下拉伸夹头很快地上升或下降，以便装卡拉伸试件。当试件夹紧后，就不能用该电动机加载，否则会烧毁电动机，或发生其他事故：。 二、测力部分 实验时，试件受力的大小可在测力盘上直接读出指示值。试件受力后，工作油缸的油具有一定的压力，压力的大小与试件受力的大小是成比例的。由于工作油缸和测力油缸是联通的，故工作油缸和测力油缸所受的油压是相等的。此油压推动测力活塞和测力拉杆，使推杆和摆锤绕支点转动，推杆推动螺杆运动，使齿轮和测力指针旋转，测力盘所读得的数值即表示试件受力的大小。随着科学技术的发展，近来液压万能试验机上已设置了荷载显示电压表。 油压万能试验机的荷载范围可由摆锤的重量来确定。一般试验机都备有三种砣重作为选择荷载范围用，测力盘上相应有三种荷载刻度。如300kN万能试验机，有60kN、150kN、300kN三种测量范围。 三、绘图部分 液压试验机绘图装置有两种方式，第一种是通过固定在万能试验机上夹头上的拉绳带动绘图滚筒转动，滚筒转动方向为变形坐标，螺杆运动方向为力坐标。第二种方式采用电子自动绘图仪绘图。 四、操作部分 该部分主要由进油阀、回油阀和电器开关等组成。进油阀的作用是将油箱里的油送至工作油缸。进油阀的阀门开得大，表示油送到工作油缸的速度快，也就说明试件受力大，变形快。实验时要严格控制进油阀门的大小，保证荷载盘指针均匀地转动。回油阀的作用可使试件卸载，实验做完后，须打开回油阀门，使工作油缸的油流回油箱。万能试验机的具体操作方法如下： 1．选择荷载范围 实验前，首先根据试件材料能承受的最大荷载，选择相应的砣重，确定荷载的范围(如300kN万能试验机分为：0～60kN，0～150kN，0～300kN)。若在万能试验机上挂上A砣，表示0～60kN范围，挂上A、B砣表示0～150kN范围，挂上A、B、C砣表示0～300kN范围。如直径为10mm的低碳钢拉伸试件，估计其最大承载力为40kN左右，选用0～60kN范围即可，其目的是提高荷载测试精度。 2．荷载调零 开动油泵电机，关闭回油阀，再打开进油阀，向工作油缸送油，使工作平台略上升5～10mm后(消除工作平台的自重)转动螺杆使指针对准测力盘上的零点。 3．拨回被动指针。加载时，主动指针带动被动指针转动，试件破坏后，主动指针返回零位，被动指针停留在原位，所指示值就是试件的最大荷载值。 4.安装调整绘图仪的纸和笔。加载时能自动绘制试件受力与变形的曲线图。 5．安装试件。装卡拉伸试件时，先调整上夹头位置，使拉伸区空间与试件长度相适应。调整上夹头位置时，可开动电动机使上夹头上升或下降。当试件夹紧后，就不允许再用电动机使上夹头上升或下降，以免电动机超负荷而烧毁。 6．加载与卸载。试件安装完毕，即可开启进油阀，逐渐对试件进行加载，加载时要求测力指针匀速平稳地转动。切忌猛开进油阀导致加载速度失控，损坏测力机构。实验完毕，关闭电源开关和进油阀，打开回油阀，使工作油缸的油流回邮箱，工作平台下降到初始位置。 附录B 球铰式引伸仪 材料力学实验中，除测定试件或构件的承重能力之外，往往还要测定它们的变形（如测定材料的弹性模量时）。变形一般很小，要用高精度、高放大倍数的仪器才能测出，这类仪器即为变形仪。变形仪的种类很多，球铰式引伸仪是机械式引伸仪的一种。 安装于试件上的引伸仪，只能感受试件上长为的一段的变形。称为标距，引伸仪测出的是的长度变化即总变形，由此算出的应变，其实是范围内的平均应变。由于引伸仪上的读数是经放大系统放大后的数值，应除以引伸仪的放大系数k才是实际的变形，即。仪器能测量的最大范围称为量程。量程、标距和放大倍数是引伸仪的主要参数。 一、百分表和千分表 百分表和千分表是广泛用来测量小变形的机械式仪表，如图B-1所示。工作时将细轴的触头紧靠在被测量的物体上，物体的变形将引起触头的上下移动，细轴上的平齿便推动小齿轮以及它同轴的大齿轮转动，大齿轮带动指针齿轮，于是大指针相随转动。如大指针在刻度盘上每转动一格，表示触头的位移为1/1000㎜，则放大倍数为1000，称为千分表。如大指针在刻度盘上每转动一格，表示触头的位移为1/100㎜，则称为百分表。大指针转动的圈数可由量程指针予以记忆。百分表的量程一般为5～10㎜，千分表的量程则为3㎜。  二、球铰式引伸仪 图B－2为球铰式引伸仪的结构和安装示意图。上、下标距叉由球铰杆和表座板（也是标距板）连接起来，并用弹簧拉紧，组成变形传递架。装于表座板上的百分表的触头与下标距叉接触。旋紧固定顶尖和活动顶尖便可把引伸仪安装于试件上。试件变形时，上标距叉基本不动，下标距叉则因活动顶尖位移，绕球铰中心轻微转动。这样，下标距叉形成一个以球铰为支点的杠杆。按照图B-2（a）所表示的几何尺寸，百分表触头的位移是活动顶尖位移（即试件变形）的两倍。即百分表指针每转动一格，表示触头的位移是1/100㎜，而试件的变形为1/200㎜。  三、安装球铰式引伸仪的注意事项： （1）根据试件的尺寸调整定位块和顶尖。使小轴的尾部向上，限制上、下标距叉相对错动。把引伸仪套在试件上，使定位块与试件紧靠，旋紧活动顶尖，使顶尖嵌入试件约为0.05～0.1㎜。 （2）调整接触螺钉，使百分表的量程指针指在量程的一半左右。用锁紧螺母锁紧接触螺钉。把百分表大指针调整到零位。把小轴尾部旋转向下，即可开始试验。