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实验拉伸法测量杨氏模量VIP免费

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实验1拉伸法测?杨氏模杨氏弹性模?(以下简称杨?氏模)是表征固?材料性质?重要力?参,它反映材料?弹性形变?难易程度,在机械设?及材料性?研究中有?广泛应?。其测方法?有静态拉伸?法、悬臂梁法、简支梁法、共振法、脉冲波传?法,后两种方法?测精度?高;本实验采?静态拉伸法?测金属?杨氏模?,因涉及多?长度测?,需要研究?同测对?如何选择?同测?器。【实验目】1.习静态?拉伸法测?金属杨?氏模。2.掌握钢卷?、螺旋测微?和读数显微?镜使。3.习逐?法和作图法?处理数据。4.掌握确?度评方?法。【器具】杨氏模测?(包括砝码、待测金属?)、螺旋测微?、钢卷、读数显微镜?【实验原理】1.杨氏模?义本实验讨?最简单形?变——拉伸形变,即棒状物?(或金属)仅受轴向?力作后?伸长或缩?。按照胡克?律:在弹性限度?内,弹性应?力与应变?SFLL正比。设有一根原?长为l,横截面积为?S金属(或金属棒),在力作?F下伸长?L,则根据胡克?律有)(LLESF(1-1)式中比?系数称为杨?E氏模,单位为Pa?(或N·m–2)。实验证明,杨氏模与?E力F、金属长?度L、横截面积?S大小无关,它只与制?金属材?料有关。若金属?直径为d,则241dS,代入(1-1)式中可得LdFLE24(1-2)(1-2)式表明,在长度、直径和所?力相同?情况下,杨氏模大?金属伸?长小,杨氏模小?金属伸?长大。因此,杨氏模反?映材料?抗力引?拉伸(或压缩)形变力?。实验中,测出值?LdLF、、、可以算出?金属杨?氏模E。2.静态拉伸法?测方法?测金属?杨氏模?方法是?将金属悬?挂于支架?,端固,下端砝码?对金属F,测出金属?伸长L,即可求出E。金属长度?L钢卷测?,金属直径?d螺旋测微?测,力由砝码?F重力mgF求出。实验主要?问题是测?伸长L,伸长一?很小,约10-1mm数?级,在本实验中?读数显微?镜测(也可利?杠杆法或其?他方法测?)。为使测?L更确些,采测多?方法以?L减少测?随机误,即在金属?下端每一?砝码测一?次伸长位?,逐累砝?码,逐次记录长?度;通过逐法?(参考绪)求出L。考虑到读数?显微镜物镜?放大倍?为X和砝码?重力mgF,拉伸法测?杨氏模?实验公式为?LdmgLXE24(1-3)3.测结果?确度?根据间接测?确?度合法?则(参考绪),杨氏模?E相对确?度算式为?:222222XuLuduLumuEuXLdLmE(1-4)4.对实验条?分析(实验设?目)本实验利?显微镜测微?小长度变?,根据(1-3)式测金属?杨氏模?E,试分析测?时须满足?些实验条??有些因?将导致系?误产??请读者根据?实验要求,理联系实?际地讨?高测结果?E精确度?方法和途径?。【器介绍】1.杨氏模测?杨氏模测?基本?结构如图1?-1所示。主要包括以?下两部分:金属支架?和砝码:杨氏模?底座是一?水平底座?,四角下?有螺旋底?12,于调节底?座水平。在两根立?之间有下?两横梁。待测金属?(长约80c?m)端被?梁侧面?板1牢,下端小?板在连接?方框,方框下旋?一螺钉?砝码盘7?,框子侧面?固一?字叉板6?,下梁一侧有?连接框?摆动装,只需将两?螺5调到?适当位,够限制?增减砝码引?连接框?扭转和摆?动。读数显微镜?装:测微目镜和?带有物镜?镜筒、磁性底座(带锁紧钮支?架,支架纵向、横向、升降三方?向可微调)。2.测微目镜测微目镜也?称测微头,常作为精?器?附,如在内调?焦平行?和测角?均装有这种?目镜;它也可单?使,直接测?域干涉条?纹宽度或?由系?所实像?大小等。其主要特?是程小(0~8mm),但确度?高。图1-2是测微目?镜结构示?意图。目镜筒1与?本盒2相?连,利固螺?8和接头?套筒7可将?测微目镜固?在特?支架,亦可装在?如内调焦平?行、测角、物显微镜?等器作?可测目镜?。目镜焦平面?内侧装有?一块程为?8mm?线玻璃标?3,其分度值为?1mm,在该下方?0.1mm处平?行地放一?块由薄玻璃?片制?动分划板4?,面有?字线和?一平行双线?。人眼贴近目?镜筒观察时?,即可在明?距离处看到?玻璃标?放大度?线和动分?划板?字线和?平行双线(见图1-3)。动分划板?框架与由?读数鼓轮6?带动杆?5通过弹?(图中未画出?)相连。当读数鼓轮?顺时针旋转?时,杆便推动?分划板沿导?轨垂直于?轴向左移动?,通过目镜?观察到线?交和平行?双线向左平?移,此时连接弹?伸长;当鼓轮逆时?针旋转时,分划板在弹?恢复力?作下,向右移动,线交和?平行双线亦?向右平移。读数鼓轮每?转动一圈,线...

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