切变模量的测量实验数据
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切变模量的测量
实 验 报 告 评分:
系 级 学号 姓名 日期
实验题目:切变模量的测量
实验目的:用扭摆来测量金属丝的切变模量,同时要学习尽量设法避免测量那些较难测的物理量,从而
提高实验精度的设计思想。
实验原理:(1)实验对象是一根上下均匀而细长的钢丝,几何上说是一个细长的圆柱
体(图1)。使其下端面发生扭转。扭转力矩使圆柱体各截面小体积元发生切应变。在弹性限度内,切应变?正比于切应力?:??G?(比例系数G即为材料的切变模量)。
(2)钢丝下端面绕中心轴OO’转过?角。单位长度的转角d?/dl??/L,
分析圆柱中长为dl的一小段,上截面为A,下截面为B(图2)。由于发生
’
切变,其侧面上的线ab的下端移至b。既ab 转过了一个角度?,
bb'??dl?Rd?,即切应变??Rd?。 dld? dl在钢丝内部半径为ρ的位置,其切应变为:????由剪切胡克定律???G???G?d?可得横截面上距轴线OO’为ρ处的切 dl
大学物理实验杨氏模量的测量模版
得分 教师签名 批改日期
深 圳 大 学 实 验 报 告
课程名称: 大学物理实验(1)
实验名称: 杨氏模量的测量
学院:
专业: 班级:
组号: 指导教师:
报告人: 学号:
实验时间: 年 月 日 星期
实验地点
实验报告提交时间:
一、实验目的 二、实验原理: \\ 三、实验仪器: 四、实验内容和步骤: 五、数据记录: 组号: ;姓名 1、 金属丝长度:L =
实验1 拉伸法测量杨氏模量
实验1 拉伸法测量杨氏模量
杨氏弹性模量(以下简称杨氏模量)是表征固体材料性质的重要的力学参量,它反映材料弹性形变的难易程度,在机械设计及材料性能研究中有着广泛的应用。其测量方法有静态拉伸法、悬臂梁法、简支梁法、共振法、脉冲波传输法,后两种方法测量精度较高;本实验采用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量,因涉及多个长度量的测量,需要研究不同测量对象如何选择不同的测量仪器。
【实验目的】
1. 学习用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量。 2. 掌握钢卷尺、螺旋测微计和读数显微镜的使用。 3. 学习用逐差法和作图法处理数据。 4. 掌握不确定度的评定方法。
【仪器用具】
杨氏模量测量仪(包括砝码、待测金属丝)、螺旋测微计、钢卷尺、读数显微镜
【实验原理】
1. 杨氏模量的定义
本实验讨论最简单的形变——拉伸形变,即棒状物体(或金属丝)仅受轴向外力作用后的
F?L伸长或缩短。按照胡克定律:在弹性限度内,弹性体的应力与应变成正比。
SL设有一根原长为l,横截面积为S的金属丝(或金属棒),在外力F的作用下伸长了?L,则根据胡克定律有
FS?E(?LL) (1-1)
式中的比例系数E称为杨氏模量,单位为Pa(或N·
杨氏模量的测量 - 图文
杨氏模量的测量 大学物理实验论文
摘要:物体受外力作用时要发生形变,只要外力不超过一定限度,则作用力和相应形变之间将遵循胡克定律。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。杨氏模量测试方法一般有静态法和动态法,静态法包括拉伸法、扭转法和弯曲法,动态法包括弯曲共振法、横向共振法、扭转共振法。
关键词:杨氏模量 拉伸法 弯曲共振法 Measurement of Young's modulus
Abstract: The object to be deformed by external force, as long as the external force does not exceed a certain limit, then force of action and corresponding deformation will follow the Hooke's law . According to Hooke's law, the object within the elastic limit stress and strain is proportional to
动态法测量杨氏弹性模量
动态法测量杨氏弹性模量
郑新飞
杨氏模量是固体材料在弹性形变范围内正应力与相应正应变(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)的比值,其数值的大小与材料的结构、化学成分和加工制造方法等因素有关。杨氏模量的测量是物理学基本测量之一,属于力学的范围。根据不同的测量对象,测量杨式模量有很多种方法,可分为静态法、动态法、波传播法三类。
一、实验目的
1、理解动态法测量杨氏模量的基本原理。
2、掌握动态法测量杨氏模量的基本方法,学会用动态法测量杨氏模量。
3、了解压电陶瓷换能器的功能,熟悉信号源和示波器的使用。 4、培养综合运用知识和使用常用实验仪器的能力。
二、实验仪器
1、传感器I(激振):把电信号转变成机械振动。
2、试样棒:由悬线把机械振动传给试样,使试样受迫做共振动。 3、传感器II(拾振):机械振动又转变成电信号。 4、示波器:观察传感器II转化的电信号大小。
三、实验原理
理论上可以得出用动态悬挂法测定金属材料的杨氏模量,为
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动态法测量固体材料的杨氏模量
实验11 动态法测量固体材料的杨氏模量
(一)讲课提纲
【教学目的】
1.理解动态法测量杨氏模量的基本原理。
2.掌握动态法测量杨氏模量的基本方法,学会用动态法测量杨氏模量。 3.了解压电陶瓷换能器的功能,熟悉信号源和示波器的使用。 4.培养综合运用知识和使用常用实验仪器的能力。
【教学要求】
1.了解测量杨氏模量的主要方法,理解动态法测量杨氏模量的基本原理。 2.掌握动态法测量杨氏模量的基本方法,学会用动态法测量杨氏模量。 3.了解压电换能器的功能,学习信号源和数字存储示波器的使用。 4.理解共振频率的基本概念,掌握利用示波器观测共振频率的基本方法。 5.了解基频共振的基本概念,学会判断基频共振的基本方法。
6.理解外延法测量物理量的基本思想,掌握外延法测量基频共振频率的基本原理和实现方法。 7.学会直接测量量和间接测量量不确定度的估算,完整表示实验结果。
【实验设计思想与实现方法】
1.杨氏模量
杨氏模量的定义与物理意义,测量杨氏模量的理论研究和工程应用意义,测量杨氏模量的基本方法――静态法和动态法。
静态法的基本原理,拉伸法测量钢材的杨氏模量,压缩法测量金属材料的杨氏模量。静态法的优缺点,为什么要用动态法?
2.动态法的基本思想
动态
大学物理实验系列 - 杨氏模量数据处理
用列表法处理杨氏模量的测量数据
i Mi 望 远 镜 读 数 差值 ?n V2i Vi 增砝码 减砝码 平均值?V2i(g)?n i(cm)(cm)(cm2) (cm2)ni(cm) ni(cm) ni(cm) (cm) 0 n5?n0 1 500 = 2 1000 n6?n1 3 1500 = 4 2000 n7?n2 5 2500 = 6 3000 n8?n3 7 3500 = 8 4000 n9?n4 9 4500 = 测量结果的计算及不确定度的计算过程(公式——代入数据——计算结果) *注意有效数字的计算 N?cm u(N)?1(n?1)V212i?4Vi? D?D测?D0?mm u22a(D)?mm ub(D)?mm u2b(D)?mm2 u(D)?u22a(D)?ub(D)?mm 1
E?8MgLR?DbN?**N/m22 u(L)?0.3cm u(R)?0.5cm u(b)?0.5mm u(E)u(L)2u(R)22E?(L)?(u(D)2u(N)2u(M)2u(b)2R)?(
实验一 三坐标测量仪数据测量实验1 - 图文
.实验一 三坐标机的应用
1.实验目的
(1)了解三坐标测量机的组成及工作原理。 (2)掌握 PC-DMIS 系统的基本功能。 (3)掌握测头的校准。
(4)掌握建立零件坐标系的方法。 (5)掌握基本元素的手动与自动测量。 (6)掌握构造元素的方法。 (7)学会及测量数据的导出。 2.实验设备和工具 (1)三坐标测量机。 (2)环氧树脂齿轮。
3.三坐标机的类型与组成
三坐标测量机是一种高精度测量设备,它在现代高端制造业及逆向工程中有着重要的作用。按活动机主机结构包括:活动桥式、固定桥式、单边高架桥式。
活动桥式 固定桥式 单边高架桥式 4、测量主机
本次实验所使用的为CROMA活动桥式测量机,主要由测量机主机、控制系统、测座测头系统、计算机和测量软件几部分组成。测量主组成如下图。
5、控制系统
控制系统是测量机的控制中枢,主要功能:控制、驱动测量机的运动,三轴同步、速度、加速度控制;在有触发信号时采集数据,对光栅读数进行处理;采集温度数据,进行温度补偿。
6、测座测头系统
测座测头系统是数据采集的传感器系统,测座分为手动和自动两种,主要功能
变形模量、弹性模量、压缩模量的关系
变形模量、弹性模量、压缩模量的关系
变形模量的定义在表达式上和弹性模量是一样的E=ζ/ε,对于变形模量ε是指应变,包括弹性应变εe和塑性应变εp,对于弹性模量而言,ε就是指εe(计算变形模量时,应变ε包括了弹性应变和
塑性应变)。
岩土的弹性模量要远大于压缩模量和变形模量,而压缩模量又大于变形模量。弹性模量>压缩模量>变形模量。
弹性模量也叫杨氏模量(岩土体在弹性限度内应力与应变的比值)压缩模量是有侧限的,杨氏模量是无侧限的。同样的土体,同样的荷载,有侧限的土体应变小,所以压缩模量更大才对。这只是弹性理论上的关系,对土体这种自然物不一定适用。土体计算中所用的称为“弹性模量”不一定是在弹性限度 内。E——弹性模量;Es——压缩模量;Eo——变形模量。
弹性模量=应力/弹性应变,它主要用于计算瞬时沉降。
压缩模量和变形模量均=应力/总应变。压缩模量是通过现场取原状土进行实验室有侧限压缩实验得出的,而变形模量则是通过现场的原位载荷试验得出的,它是无侧限的。弹性模量要远大于压缩模量和变形模量,而压缩模量又大于变形模量。地堪报告中,一般给出的是土的压缩模量Es与变形模量Eo,而一般不会给出弹性模量E。
数值模拟中一般用Eo,E(50),达到峰值应力(应变
杨氏模量实验报告
南昌大学物理实验报告
课程名称: 大学物理实验
实验名称: 金属丝杨氏模量的测定
学院: 机电工程学院 专业班级: 能源与动力工程152
学生姓名: 王启威 学号: 5902615035
实验地点: 106 座位号:
实验时间: 第九周 星期一 下午4点开始
一、实验目的: 1.学会测量杨氏模量的一种方法,掌握“光杠杆镜”测量微小长度变化的原理. 2.学会用“对称测量”消除系统误差. 3.学会如何依实际情况对各个测量量进行误差估算. 4.练习用逐差法、作图法处理数据. 二、实验原理: 物体在外力作用下或多或少都要发生形变,当形变不超过某一限度时,撤走外力之后形变能随之消失,这种形变叫弹性形变,发生弹性形变时物体内部将产生恢复原状的内应力。 设有一截面为S,长度为L的均匀棒状(或线状)