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188宝金博页面版: 金属杨氏模量的测定

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内容提示: 金属杨氏模量 的测定 杨氏模量是表征固体材料抵抗形变能力的重要物理量,是工程材料重要参数,它反映了材料弹性形变与内应力的关系,它只与材料性质有关,是工程技术中机械构件选材时的重要依据。本实验采用液压加力拉伸法及利用光杠杆的原理测量金属丝的微小伸长量,从而测定金属材料的杨氏模量。 一、 实验目的 (1) 学会测量杨氏弹性模量的一种方法 (2) 掌握光杠杆放大法测量微小长度的原理 (3) 学会用逐差法处理数据 二、仪器和量具 数显液压杨氏模量仪,光杠杆和标尺望远镜,钢卷尺,螺旋测微计。 三、原理 1.拉伸法测量钢丝的杨氏模量 任何物体在外力作用下都要产...

文档格式:DOC | 页数:5 | 浏览次数:93 | 上传日期:2020-02-21 13:09:20 | 文档星级:
金属杨氏模量 的测定 杨氏模量是表征固体材料抵抗形变能力的重要物理量,是工程材料重要参数,它反映了材料弹性形变与内应力的关系,它只与材料性质有关,是工程技术中机械构件选材时的重要依据。本实验采用液压加力拉伸法及利用光杠杆的原理测量金属丝的微小伸长量,从而测定金属材料的杨氏模量。 一、 实验目的 (1) 学会测量杨氏弹性模量的一种方法 (2) 掌握光杠杆放大法测量微小长度的原理 (3) 学会用逐差法处理数据 二、仪器和量具 数显液压杨氏模量仪,光杠杆和标尺望远镜,钢卷尺,螺旋测微计。 三、原理 1.拉伸法测量钢丝的杨氏模量 任何物体在外力作用下都要产生形变,可分为弹性形变和塑性形变。弹性形变在外力作用撤除后能恢复原状,而塑性形变则不能恢复原状。发生弹性形变时,物体内部产生的企图恢复物体原状的力叫做内应力。对固体来讲,弹性形变又可分为 4 种:伸长或压缩形变、切变、扭变、弯曲形变。本实验只研究金属丝沿长度方向受外力作用后的伸长形变。 取长为 L ,截面积为 S 的均匀金属丝,在两端加外力 F 相拉后,则作用在金属丝单位面积上的力SF为正应力,相对伸长LL ?定义为线应变。根据胡克定律,物体在弹性限度范围内,应变与应力成正比,其表达式为 LLYSF ?? (1) 式中 Y 称为杨氏模量,它与金属丝的材料有关,而与外力 F 的大小无关。由于 L ? 是一个微小长度变化,故实验常采用光杠杆法进行测量。 2.光杠杆法测量微小长度变化 放大法是一种应用十分广泛的测量技术,有机械放大、光放大、电子放大等。如螺旋测微计是通过机械放大而提高测量精度的,示波器是通过将电子信号放大后进行观测的。本实验采用的光杠杆法属于光放大。光杠杆放大原理被广泛地用于许多高灵敏度仪表中,如光电反射式检流计、冲击电流计等。 光杠杆如图 1(a)、1(b)所示,在等腰三角形板 1 的三个角上,各有一个尖头螺钉,底边连线上的两个螺钉 B 和 C 称为前足尖,顶点上的螺钉 A 称为后足尖,A 到前两足尖的连线BC 的垂直距离为 b,如图 3(a)所示;2 为光杠杆倾角调节架;3 为光杠杆反射镜。调节架3 C A B 1 2 图 1(a) B C 反射镜 图 1(b) 标尺

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