实验拉伸法测量杨氏模量VIP免费

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...