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楊氏模量採用的測量方法

發布時間:2022-11-06 03:12:07

Ⅰ 金屬材料楊氏模量的測定方法有哪些

楊氏模量是表徵固體材料抵抗形變能力的重要物理量,是工程材料重要參數,它反映了材料彈性形變與內應力的關系,它只與材料性質有關,是工程技術中機械構件選材時的重要依據。
方法如下:
液壓加力拉伸法及利用光杠桿的原理測量金屬絲的微小伸長量,從而測定金屬材料的楊氏模量。

Ⅱ 楊氏 模量的測量方法有哪幾種本次實驗採用何種方式

楊氏模量是描述固體材料抵抗形變能力的物理量。當一條長度為L、截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長ΔL時,F/S叫應力,其物理意義是金屬絲單位截面積所受到的力;ΔL/L叫應變,其物理意義是金屬絲單位長度所對應的伸長量。應力與應變的比叫彈性模量。ΔL是微小變化量。楊氏模量(Young's molus),又稱拉伸模量(tensile molus)是彈性模量(elastic molus or molus of elasticity)中最常見的一種。楊氏模量衡量的是一個各向同性彈性體的剛度(stiffness), 定義為在胡克定律適用的范圍內,單軸應力和單軸形變之間的比。與彈性模量是包含關系,除了楊氏模量以外,彈性模量還包括體積模量(bulk molus)和剪切模量(shear molus)等。Young's molus E, shear molus G, bulk molus K, 和 Poisson's ratio ν 之間可以進行換算,公式為:E=2G(1+v)=3K(1-2v).
楊氏模量測試方法一般有靜態法和動態法。
動態法有脈沖激振法、聲頻共振法、聲速法等。
靜態法是指在試樣上施加一恆定的彎曲應力,測定其彈性彎曲撓度,或是在試樣上施加一恆定的拉伸(或壓縮)應力,測定其彈性變形量;或根據應力和應變計算彈性模量。

Ⅲ 金屬材料楊氏模量的測定方法有哪些

楊氏模量是表徵固體材料抵抗形變能力的重要物理量,是工程材料重要參數,它反映了材料彈性形變與內應力的關系,它只與材料性質有關,是工程技術中機械構件選材時的重要依據。
方法如下:
液壓加力拉伸法及利用光杠桿的原理測量金屬絲的微小伸長量,從而測定金屬材料的楊氏模量。

Ⅳ 拉伸法測量楊氏模量實驗是什麼

拉伸法測量楊氏模量實驗是就是去反復拉伸材料,測試材料的應力和應變力比。

楊氏模量就是彈性模量,這是材料力學里的一個概念。楊氏模量是表徵在彈性限度內物質材料抗拉或抗壓的物理量,它是沿縱向的彈性模量,也是材料力學中的名詞。1807年因英國醫生兼物理學家托馬斯楊所得到的結果而命名。

根據胡克定律,在物體的彈性限度內,應力與應變成正比,比值被稱為材料的楊氏模量,它是表徵材料性質的一個物理量,僅取決於材料本身的物理性質。楊氏模量的大小標志了材料的剛性,楊氏模量越大,越不容易發生形變。

氏模量實驗

測量楊氏模量的方法一般有拉伸法、梁彎曲法、振動法、內耗法等,還出現了利用光纖位移感測器、莫爾條紋、電渦流感測器和波動傳遞技術(微波或超聲波)等實驗技術和方法測量楊氏模量。

楊氏彈性模量是選定機械零件材料的依據之一是工程技術設計中常用的參數。楊氏模量的測定對研究金屬材料、光纖材料、半導體、納米材料、聚合物、陶瓷、橡膠等各種材料的力學性質有著重要意義,還可用於機械零部件設計、生物力學、地質等領域。

Ⅳ 楊氏模量的測試方法

楊氏模量測試方法一般有靜態法和動態法。
動態法有脈沖激振法、聲頻共振法、聲速法等。
脈沖激振法:通過合適的外力給定試樣脈沖激振信號,當激振信號中的某一頻率與試樣的固有頻率相一致時,產生共振,此時振幅最大,延時最長,這個波通過測試探針或測量話筒的傳遞轉換成電訊號送入儀器,測出試樣的固有頻率,由公式 計算得出楊氏模量E。
特點:國際通用的一種常溫測試方法; 信號激發、接收結構簡單,測試測試准確;
准確、直觀。
聲頻共振法:指由聲頻發生器發送聲頻電信號,由換能器轉換為振動信號驅動試樣,再由換能器接收並轉換為電信號,分析此信號與發生器信號在示波器上形成的圖形,得出試樣的固有頻率f,由公式E=C1·w·f得出試樣的楊氏模量。
特點:
--- 聲頻發生器、放大器等組成激發器;
--- 換能器接收信號,示波器顯示信號;
---李薩如圖形判斷試樣固有頻率。
缺點:
--- 激發器結構復雜,必要時激發器需要與試樣表面耦合,操作不方便;
--- 示波器數據處理及顯示單一;
--- 可能存在多個李薩如圖形,易誤判;
--- 該方法不方便用於高溫測試。
聲速法:由信號發生器給出超聲信號,測試信號在試樣中的傳播時間,得出該信號在試樣中的傳播速度ν,由公式E=ρ·ν^2計算得試樣楊氏模量。
特點:
---超聲波發生器及換能器組成激發系統;
--- 換能器轉換信號;
--- 測試超聲波在試樣兩平行面的傳播時間差,計算聲速。
缺點:
--- 激發器結構復雜,必要時激發器需要與試樣表面耦合,操作不方便;
--- 時間差的信號處理點容易引入誤差,只能得出近似楊氏模量;
--- 該方法不方便用於高溫測試。
靜態法
靜態法是指在試樣上施加一恆定的彎曲應力,測定其彈性彎曲撓度,或是在試樣上施加一恆定的拉伸(或壓縮)應力,測定其彈性變形量;或根據應力和應變計算彈性模量。
特點:
--- 國內採用的方法,國內外耐火行業目前還沒制定相應的標准;
--- 獲得材料的真實變形量 應力---應變曲線。
缺點:試樣用量大;准確度低;不能重復測定。

Ⅵ 楊氏模量的測量使用了哪些長度測量

你對「有效數字的計算」沒有慨念。
計算結果的位數取決於各參與計算的數字的位數。在乘除計算中,計算結果的位數,與各參與計算的數字的位數最少者相同。例如:111.111*1.1=12*10(即只保留有效數字2位。若不是最終結果,則多保留一位)。
因此,為了使楊氏模量E能有三位有效數字,所有參與計算的原始數字的位數,最少得三位。測定不同的長度量,選用不同的測量儀器和方法,就是為了這一點。如:金屬絲的直徑d約為零點幾毫米,只能用千分尺(螺旋測微器)來測,才能測出三位有效數字。

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Ⅶ 拉伸楊氏:有哪些直接測量量分別用什麼工具選擇原則是什麼

拉伸楊氏直接測量量的有:靜態法和動態法,動態法有脈沖激振法、聲頻共振法、聲速法等。

分別用工具:鋼絲、標准砝碼、螺旋測微儀、楊氏模量測試儀、光杠桿、望遠瞄準鏡、標尺、鋼捲尺等等。

選擇原則:楊氏模量是描述固體材料抵抗形變能力的物理量。當一條長度為L、截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長ΔL時,F/S叫應力,其物理意義是金屬絲單位截面積所受到的力;ΔL/L叫應變,其物理意義是金屬絲單位長度所對應的伸長量。

拉伸試驗

中得到的屈服極限бS和強度極限бb,反映了材料對力的作用的承受能力,而延伸率δ或截面收縮率ψ,反映了材料塑型變形的能力,為了表示材料在彈性范圍內抵抗變形的難易程度,在實際工程結構中,材料彈性模量E的意義通常是以零件的剛度體現出來的,這是因為一旦零件按應力設計定型,在彈性變形范圍內的服役過程中,是以其所受負荷而產生的變形量來判斷其剛度的。

Ⅷ 楊氏彈性模量的測定步驟

楊氏彈性模量反映了材料的剛度,是度量物體在彈性范圍內受力時形變大小的因素之一,是表徵材料機械特性的物理量之一。

拉伸法是一種最簡便的測量楊氏模量的方法。測量步驟如下:

1.調整好楊氏模量測量儀,將光杠桿後足尖放在夾緊鋼絲的夾具的小圓平台上,以確保鋼絲因受力伸長時,光杠桿平面鏡傾斜。

2.調整望遠鏡。調節目鏡,使叉絲位於目鏡的焦平面上,此時能看到清晰的叉絲像;調整望遠鏡上下、左右、前後及物鏡焦距,直到在望遠鏡中能看到清晰的直尺像。

3.在鋼絲下加兩個砝碼,以使鋼絲拉直。記下此時望遠鏡中觀察到的直尺刻度值,此即為n0
值。逐個加砝碼,每加1個,記下相應的直尺刻度值,直到n7,此時鋼絲下已懸掛9個砝碼,再加1個砝碼,但不記數據,然後去掉這個砝碼,記下望遠鏡中直尺刻度值,此為n7』,
逐個減砝碼,每減1個,記下相應的直尺刻度值,直到n0』。

4. 用米尺測量平面鏡到直尺的距離L;將光杠桿三足印在紙上,用游標卡尺測出b;用米尺測量鋼絲長度l;用千分尺在鋼絲的上、中、下三部位測量鋼絲的直徑d,每部位縱、橫各測一次。

5.最後帶入下面的公式計算楊氏模量。

Ⅸ 為什麼用內插法測量楊氏模量、

因為採用內插法處理實驗數據能夠提高測量結果的精確度,消除系統誤差,從而提高固有頻率的測量精度。

楊氏模量是表徵固體材料彈性形變性質的基本力學參數,也是工程設計中選擇機械構件的一個重要依據,楊氏模量測定在科學研究和技術應用中都具有重要意義。測量楊氏模量的方法有很多,如拉伸法、梁彎曲法、百分表法、光杠桿法、干涉條紋法、共振法等,每種方法各有其特點,適合不同的測試條件。

Ⅹ 大學物理實驗報告-鋼絲的楊氏模量測量

實驗證明,E與試樣的長度L、橫截面積S以及施加的外力F的大小無關,而只取決於試樣的材料。從微觀結構考慮,楊氏模量是一 個表徵原子間結合力大小的物理參量。

楊氏模量測量有靜態法和動態法之分。動態法是基於振動的方法,靜態法是對試樣直接加力,測量形變。動態法測量速度快,精度高,適用范圍廣,是國家標准規定的方法。靜態法原理直觀,設備簡單。

(10)楊氏模量採用的測量方法擴展閱讀:

注意事項:

測量楊氏模量可以採用靜態拉伸法,即選取一根細長的鋼絲,沿長度方向施加外力使其伸長,假設外力為F,鋼絲橫截面積為S,鋼絲原長為L,伸長量為ΔL, 則對鋼絲施加的作用記為F/S,稱之為應力,顯然同樣的力作用在不同橫截面積的鋼絲上,即便鋼絲一樣長,伸長量也不一樣,

所以單位面積上的力顯然更為合理,鋼絲的變形用ΔL/L來表示,記為應變。對於鋼絲,應力越大,應變越大,兩者之間存在比例系數。

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