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杨氏模量采用的测量方法

发布时间:2022-11-06 03:12:07

Ⅰ 金属材料杨氏模量的测定方法有哪些

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。
方法如下:
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。

Ⅱ 杨氏 模量的测量方法有哪几种本次实验采用何种方式

杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时,F/S叫应力,其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力;ΔL/L叫应变,其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。应力与应变的比叫弹性模量。ΔL是微小变化量。杨氏模量(Young's molus),又称拉伸模量(tensile molus)是弹性模量(elastic molus or molus of elasticity)中最常见的一种。杨氏模量衡量的是一个各向同性弹性体的刚度(stiffness), 定义为在胡克定律适用的范围内,单轴应力和单轴形变之间的比。与弹性模量是包含关系,除了杨氏模量以外,弹性模量还包括体积模量(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 之间可以进行换算,公式为:E=2G(1+v)=3K(1-2v).
杨氏模量测试方法一般有静态法和动态法。
动态法有脉冲激振法、声频共振法、声速法等。
静态法是指在试样上施加一恒定的弯曲应力,测定其弹性弯曲挠度,或是在试样上施加一恒定的拉伸(或压缩)应力,测定其弹性变形量;或根据应力和应变计算弹性模量。

Ⅲ 金属材料杨氏模量的测定方法有哪些

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。
方法如下:
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。

Ⅳ 拉伸法测量杨氏模量实验是什么

拉伸法测量杨氏模量实验是就是去反复拉伸材料,测试材料的应力和应变力比。

杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。杨氏模量是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯杨所得到的结果而命名。

根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。杨氏模量的大小标志了材料的刚性,杨氏模量越大,越不容易发生形变。

氏模量实验

测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等,还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术(微波或超声波)等实验技术和方法测量杨氏模量。

杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一是工程技术设计中常用的参数。杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义,还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。

Ⅳ 杨氏模量的测试方法

杨氏模量测试方法一般有静态法和动态法。
动态法有脉冲激振法、声频共振法、声速法等。
脉冲激振法:通过合适的外力给定试样脉冲激振信号,当激振信号中的某一频率与试样的固有频率相一致时,产生共振,此时振幅最大,延时最长,这个波通过测试探针或测量话筒的传递转换成电讯号送入仪器,测出试样的固有频率,由公式 计算得出杨氏模量E。
特点:国际通用的一种常温测试方法; 信号激发、接收结构简单,测试测试准确;
准确、直观。
声频共振法:指由声频发生器发送声频电信号,由换能器转换为振动信号驱动试样,再由换能器接收并转换为电信号,分析此信号与发生器信号在示波器上形成的图形,得出试样的固有频率f,由公式E=C1·w·f得出试样的杨氏模量。
特点:
--- 声频发生器、放大器等组成激发器;
--- 换能器接收信号,示波器显示信号;
---李萨如图形判断试样固有频率。
缺点:
--- 激发器结构复杂,必要时激发器需要与试样表面耦合,操作不方便;
--- 示波器数据处理及显示单一;
--- 可能存在多个李萨如图形,易误判;
--- 该方法不方便用于高温测试。
声速法:由信号发生器给出超声信号,测试信号在试样中的传播时间,得出该信号在试样中的传播速度ν,由公式E=ρ·ν^2计算得试样杨氏模量。
特点:
---超声波发生器及换能器组成激发系统;
--- 换能器转换信号;
--- 测试超声波在试样两平行面的传播时间差,计算声速。
缺点:
--- 激发器结构复杂,必要时激发器需要与试样表面耦合,操作不方便;
--- 时间差的信号处理点容易引入误差,只能得出近似杨氏模量;
--- 该方法不方便用于高温测试。
静态法
静态法是指在试样上施加一恒定的弯曲应力,测定其弹性弯曲挠度,或是在试样上施加一恒定的拉伸(或压缩)应力,测定其弹性变形量;或根据应力和应变计算弹性模量。
特点:
--- 国内采用的方法,国内外耐火行业目前还没制定相应的标准;
--- 获得材料的真实变形量 应力---应变曲线。
缺点:试样用量大;准确度低;不能重复测定。

Ⅵ 杨氏模量的测量使用了哪些长度测量

你对“有效数字的计算”没有慨念。
计算结果的位数取决于各参与计算的数字的位数。在乘除计算中,计算结果的位数,与各参与计算的数字的位数最少者相同。例如:111.111*1.1=12*10(即只保留有效数字2位。若不是最终结果,则多保留一位)。
因此,为了使杨氏模量E能有三位有效数字,所有参与计算的原始数字的位数,最少得三位。测定不同的长度量,选用不同的测量仪器和方法,就是为了这一点。如:金属丝的直径d约为零点几毫米,只能用千分尺(螺旋测微器)来测,才能测出三位有效数字。

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Ⅶ 拉伸杨氏:有哪些直接测量量分别用什么工具选择原则是什么

拉伸杨氏直接测量量的有:静态法和动态法,动态法有脉冲激振法、声频共振法、声速法等。

分别用工具:钢丝、标准砝码、螺旋测微仪、杨氏模量测试仪、光杠杆、望远瞄准镜、标尺、钢卷尺等等。

选择原则:杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时,F/S叫应力,其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力;ΔL/L叫应变,其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。

拉伸试验

中得到的屈服极限бS和强度极限бb,反映了材料对力的作用的承受能力,而延伸率δ或截面收缩率ψ,反映了材料塑型变形的能力,为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度,在实际工程结构中,材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的,这是因为一旦零件按应力设计定型,在弹性变形范围内的服役过程中,是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。

Ⅷ 杨氏弹性模量的测定步骤

杨氏弹性模量反映了材料的刚度,是度量物体在弹性范围内受力时形变大小的因素之一,是表征材料机械特性的物理量之一。

拉伸法是一种最简便的测量杨氏模量的方法。测量步骤如下:

1.调整好杨氏模量测量仪,将光杠杆后足尖放在夹紧钢丝的夹具的小圆平台上,以确保钢丝因受力伸长时,光杠杆平面镜倾斜。

2.调整望远镜。调节目镜,使叉丝位于目镜的焦平面上,此时能看到清晰的叉丝像;调整望远镜上下、左右、前后及物镜焦距,直到在望远镜中能看到清晰的直尺像。

3.在钢丝下加两个砝码,以使钢丝拉直。记下此时望远镜中观察到的直尺刻度值,此即为n0
值。逐个加砝码,每加1个,记下相应的直尺刻度值,直到n7,此时钢丝下已悬挂9个砝码,再加1个砝码,但不记数据,然后去掉这个砝码,记下望远镜中直尺刻度值,此为n7’,
逐个减砝码,每减1个,记下相应的直尺刻度值,直到n0’。

4. 用米尺测量平面镜到直尺的距离L;将光杠杆三足印在纸上,用游标卡尺测出b;用米尺测量钢丝长度l;用千分尺在钢丝的上、中、下三部位测量钢丝的直径d,每部位纵、横各测一次。

5.最后带入下面的公式计算杨氏模量。

Ⅸ 为什么用内插法测量杨氏模量、

因为采用内插法处理实验数据能够提高测量结果的精确度,消除系统误差,从而提高固有频率的测量精度。

杨氏模量是表征固体材料弹性形变性质的基本力学参数,也是工程设计中选择机械构件的一个重要依据,杨氏模量测定在科学研究和技术应用中都具有重要意义。测量杨氏模量的方法有很多,如拉伸法、梁弯曲法、百分表法、光杠杆法、干涉条纹法、共振法等,每种方法各有其特点,适合不同的测试条件。

Ⅹ 大学物理实验报告-钢丝的杨氏模量测量

实验证明,E与试样的长度L、横截面积S以及施加的外力F的大小无关,而只取决于试样的材料。从微观结构考虑,杨氏模量是一 个表征原子间结合力大小的物理参量。

杨氏模量测量有静态法和动态法之分。动态法是基于振动的方法,静态法是对试样直接加力,测量形变。动态法测量速度快,精度高,适用范围广,是国家标准规定的方法。静态法原理直观,设备简单。

(10)杨氏模量采用的测量方法扩展阅读:

注意事项:

测量杨氏模量可以采用静态拉伸法,即选取一根细长的钢丝,沿长度方向施加外力使其伸长,假设外力为F,钢丝横截面积为S,钢丝原长为L,伸长量为ΔL, 则对钢丝施加的作用记为F/S,称之为应力,显然同样的力作用在不同横截面积的钢丝上,即便钢丝一样长,伸长量也不一样,

所以单位面积上的力显然更为合理,钢丝的变形用ΔL/L来表示,记为应变。对于钢丝,应力越大,应变越大,两者之间存在比例系数。

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