实验二十七动力学共振法测定材料的杨氏弹性模量【预习题】1.外延测量法有什么特点
使用时应注意什么问题
答:所谓外延测量法,就是所需要的数据在测量数据范围之外,一般很难测量,为了求得这个数,采用作图外推求值的方法
具体地说就是先使用已测数据绘制出曲线,再将曲线按原规律延长到待求值范围,在延长线部分求出所要的值
使用外延测量法时应注意:外延法只适用于在所研究范围内没有突变的情况,否则不能使用2.悬丝的粗细对共振频率有何影响
答:在一定范围内,悬丝的直径越大时,共振频率反而越小
因为共振频率与阻尼的关系为,悬丝直径大时,阻尼相应较大,即大,则共振频率应该较小
当然,悬丝直径也不可过粗,太粗的悬丝对于棒振动时振幅的影响很大,即变小,而不利于信号的拾取
【思考题】1.在实际测量过程中如何辨别共振峰真假
答:理论上认为,“改变信号发生器输出信号的频率,当其数值与试样棒的某一振动模式的频率一致时发生共振,这时试样振动振幅最大,拾振器输出电信号也达到最大”
实验中,并非示波器检测到信号峰值处频率都为样品棒的共振频率,由样品支架和装置其它部分的振动也会导致示波器检测到极值信号
因此正确真假判别共振信号对于测量相当重要
真假共振峰的判别方法有好几种,如预估法和撤耦法,预估法指利用已知的金属杨氏模量,利用公式估算出共振频率,撤耦法指用手托起试样棒,此时拾振信号应消失,反之为假信号
预估法和撤耦法结合起来用比较好:预估法可判断出共振频率的大致范围,而撤耦法则可做进一步精确判断
另外,还可以在不放铜棒的情况下先做一个粗略检测,即将可能的干扰信号频率做一个排除
2.如何测量节点的共振频率
答:从实验装置图中可以看出,试样振动时,由于悬丝的作用,棒的振动并非原理中要求的自由振动,而是存在阻尼下的受迫振动,所检测共振频率随悬挂点到节点的距离增大而增大
若要测量(27-1)式中所需的试样棒基频共振频率,只有