測量楊氏模量的方法

❶ 比較測量彈性模量和測量切變模量的方法和原理

最簡單的形變是線狀或棒狀物體受到長度方向上的拉力作用，發生長度伸長。設金屬絲(或桿)的原長為L，橫截面積為S，在彈性限度內的拉力F作用下，伸長了L。比值F/S為金屬絲單位橫截面積上所受的力，叫做脅強(或應力)，相對伸長量 L/L叫脅變(或應變)。據虎克定律，脅強和脅變成正比，即：
(1)
比例系數：
(2)
E叫做物體的彈性模量(或稱楊氏模量)。E的大小與物體的粗細、長短等形狀無關，只決定於材料的性質，它是表示各種固體材料抗拒形變能力的重要物理量，是各種機械設計和工程技術選擇構件用材必須考慮的重要力學參量。
任何固體在外力作用下都會改變固體原來的形狀大小，這種現象叫做形變。一定限度以內的外力撤除之後，物體能完全恢復原狀的形變，叫彈性形變。

楊氏彈性模量的測量方法有靜態測量法、共振法、脈沖傳輸法等，其中以共振法和脈沖法測量精度較高。楊氏彈性模量的靜態測量法就是在物體載入以後，測出物體的應力和應變，根據一定的計算式得到E值，主要有拉伸法、梁彎曲法等。
用力F作用在一立方形物體的上面，並使其下面固定(如圖一)，物體將發生形變成為斜的平行六面體，這種形變稱為切變，出現切變後，距底面不同距離處的絕對形變不同(AA＇>BB＇)，而相對形變則相等,即
(6-3)
式中 稱為切變角，當 值較小時，可用 代替 ，實驗表明，一定限度內切變角 與切應力 成正比，此處S為立方體平行於底的截面積，現以符號 表示切應力 ，則
(6-4)
比例系數G稱切變模量。
測量切變模量的方法有靜態扭轉法、擺動法。
實驗目的
1． 掌握測量固體楊氏彈性模量的一種方法。
2． 掌握測量微小伸長量的光杠桿法原理和儀器的調節使用。
3． 學會一種數據處理方法——逐差法。
實驗儀器
楊氏模量儀、尺讀望遠鏡、光杠桿、水準儀、千分尺、游標卡尺(精度0.02mm)及1kg砝碼9個。
實驗的詳細裝置如圖1所示。其中尺讀望遠鏡由望遠鏡和標尺架組成，望遠鏡的仰角可由仰角螺釘調節，望遠鏡的目鏡可以調節，還配有調焦手輪。楊氏模量儀是一個較大的三腳架，裝有兩根平行的立柱，立柱上部橫梁中央可以固定金屬絲，立柱下部架有一個小平台，用於架設光杠桿。小平台的位置高低可沿立柱升降、調節、固定。三腳架的三個腳上配有三個螺絲，用於調節小平台水平。
光杠桿如圖2所示，將一個小反射鏡裝在一個三腳架上，前兩腳和鏡子同面，後腳(或叫主桿、主腳)垂直鏡架，其長度a可以調節。

❷ 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。

(2)測量楊氏模量的方法擴展閱讀：

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。

❸ 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。

❹ 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。

❺ 拉伸法測楊氏模量的物理實驗方法有哪些

用拉伸法測金屬絲的楊氏模量實驗中，金屬絲長度，金屬絲直徑，反射鏡面後支架長度，鏡面到標尺表面距離，標尺刻度的變化量，這幾個物理量的測量精度都對最後結果准確度的影響很大。

❻ 楊氏模量的測定各長度為什麼可選用不同的測量儀器和方法

首先，楊氏模量長度的綜合測量中，楊氏模量e要有三位有效數字
其次，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。
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).

❼ 拉伸法測量金屬絲的楊氏模量的基本原理是什麼

拉伸法測量金屬絲的楊氏模量的基本原理：
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。

❽ 測量楊氏模量

怎麼了？

❾ 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。