大學(xué)物理實驗用動態(tài)懸掛法測定工程材料的楊氏模量

1、大學(xué)物理實驗用動態(tài)懸掛法測定工程材料的楊氏模量前言實驗?zāi)康膶嶒炘韺嶒瀮x器實驗內(nèi)容注意事項問題與討論前言 測量楊氏模量的“拉伸法”由于拉伸試驗載荷大，加載速度慢，存在預(yù)遲過程，無法用這種方法對脆弱材料進行測量，也不能測量在不同溫度時的楊氏模量。而測量楊氏模量的“動態(tài)懸掛法”適用范圍廣，實驗結(jié)果穩(wěn)定，誤差較小。實驗?zāi)康?、用動態(tài)懸掛法測定金屬材料的楊氏模量2、培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用物理儀器的能力3、設(shè)計性擴展實驗，培養(yǎng)學(xué)生研究探索的科學(xué)精神實驗原理根據(jù)棒的橫振動方程 (1)求解該方程，對園棒得 (2)式中l(wèi)為棒長，d為棒的直徑，m為棒的質(zhì)量。如果在實驗中測定了試樣在不同溫度時的固有頻率f，即可以計算出

2、試樣在不同溫度時的楊氏模量Y在國際單位制中楊氏模量的單位為牛頓米-2實驗儀器YM-3型動態(tài)楊氏模量試樣加熱爐，YM-3型數(shù)顯測控儀，YM-2型信號發(fā)生器，ST16型示波器，游標(biāo)卡尺，螺旋測微計、試樣。本實驗的基本原理是試樣在不同溫度時的共振頻率。為了測出該頻率，實驗時采用如圖所示裝置 由信號發(fā)生器輸出的等幅正弦波信號，加在傳感器上：通過傳感器 把電信號轉(zhuǎn)變成機械振動，再由懸線把機械振動傳給式樣，使試樣受迫作橫振動。試樣的另一端的懸線把試樣的機械振動傳給傳感器，這是機械振動又轉(zhuǎn)變成電信號。該信號經(jīng)放大后送到示波器中顯示。 當(dāng)信號發(fā)生器的頻率不等于試樣的共振頻率時，式樣發(fā)生共振。這時示波器上的波形

3、突然增大，讀出的頻率就是試樣在該溫度下的共振頻率。根據(jù)（2）式，即可以計算出該溫度下的楊氏模量。不斷改變加熱爐的溫度，可以測出在不同溫度時的楊氏模量。 1、測定試樣的長度l，直徑d，和質(zhì)量m。2、在室溫下銅和不銹鋼的楊式模量分別約為1.21011 牛頓米-2和21011牛頓米-2。先估算出共振頻率f 以便尋找共振點。因試樣共振狀態(tài)的建立需要有一 個過程，且共振峰十分尖銳，因此在共振點附近 調(diào) 節(jié)信號頻率找尋共振峰時，必須十分緩慢地進行。3、作變溫測量時，不斷加熱試樣，測出不同溫度下的 共振頻率，求出不同溫度下材料的楊氏模量E（最 高溫度測到約為600）。4、作出楊氏模量Y和溫度t的關(guān)系圖線。5

4、、作常溫測量時，可將熱源（如電烙鐵）靠近很明顯 地演示楊氏模量值與溫度有關(guān)。實驗內(nèi)容1、YM-2型信號發(fā)生器輸出信號的電壓為0.11V之間，不能調(diào)得過大，以免損壞YM-3型動態(tài)楊氏模量測量儀的換能器；2、YM-3型數(shù)顯溫控儀的溫度調(diào)節(jié)不大于350攝氏度，且在測量時應(yīng)注意留有溫度上升空間。注意事項1、為什么試樣的長度l、直徑d、共振頻率f分別采用 不同的測量儀器？2、當(dāng)在共振頻率附近時，示波器中波形有何特點？問題與討論 美文欣賞幸福語錄 遭遇苦難的時候，別急著為自己抱不平。有的禮物，常以遭難的面容現(xiàn)身。 威脅看似好用，但以力服人，都只是一是有效。 記憶有美化的功能，得不到的最美，失去時才知自己沒有好好珍惜的，更美。 距離創(chuàng)造美感，日日如膠似漆，只是美夢中的甜蜜快樂短信 人心是杠桿，不要長稱自己是得多，還是失多，要常稱自己是善多，還是惡多，是愛多，還是恨多，是索取多，還是付出多，不要問外在