實驗 拉伸法測定金屬楊氏模量ppt課件

1、、概述、實驗原理、實驗步驟、教學(xué)要求、重點與難點、預(yù)習(xí)思索題、思索與討論 楊氏模量(Youngs modulus)是表征在彈性限制內(nèi)物質(zhì)資料抗拉或抗壓的物理量，它是沿縱向的彈性模量。1807年因英國醫(yī)生兼物理學(xué)家托馬斯楊(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的結(jié)果而命名。根據(jù)胡克定律，在物體的彈性限制內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，比值被稱為資料的楊氏模量，它是表征資料性質(zhì)的一個物理量，僅取決于資料本身的物理性質(zhì)。楊氏模量的大小標(biāo)志了資料的剛性，楊氏模量越大，越不容易發(fā)生形變。 楊氏彈性模量是選定機械零件資料的根據(jù)之一是工程技術(shù)設(shè)計中常用的參數(shù)。楊氏模量的測定對研討金屬資料、光纖資料

2、、半導(dǎo)體、納米資料、聚合物、陶瓷、橡膠等各種資料的力學(xué)性質(zhì)有著重要意義，還可用于機械零部件設(shè)計、生物力學(xué)、地質(zhì)等領(lǐng)域。 丈量楊氏模量的方法普通有拉伸法、梁彎曲法、振動法、內(nèi)耗法等，還出現(xiàn)了利用光纖位移傳感器、莫爾條紋、電渦流傳感器和動搖傳送技術(shù)微波或超聲波等實驗技術(shù)和方法丈量楊氏模量。 本實驗用拉伸法測定金屬的楊氏模量，當(dāng)鋼絲遭到外力拉伸時產(chǎn)生形變，使得鋼絲伸長。根據(jù)胡克定律，在鋼絲的彈性限制內(nèi)，鋼絲的應(yīng)力與應(yīng)變成正比：。只需測出在受力為F時，鋼絲的伸長量L就能求出鋼絲的楊氏模量了。 由于L是一個微小變化量，所以本實驗用光杠桿放大系統(tǒng)來丈量它。LLYSF、調(diào)整楊氏模量儀使平臺程度(當(dāng)氣泡在水準(zhǔn)

3、儀的圓圈里即可)，并調(diào)整夾子C使它能上下自在伸縮，然后將光杠桿放好，調(diào)好鏡面的豎直度。、調(diào)整鏡尺組與光杠桿的間隔，然后調(diào)整支架的位置使望遠(yuǎn)鏡與標(biāo)尺互為對稱。接著調(diào)理望遠(yuǎn)鏡光軸的程度度，調(diào)理角度使鏡頭對準(zhǔn)鏡子，調(diào)理高度使它與鏡子等高，再調(diào)焦可以分別看到標(biāo)尺的像和鏡子的像。、結(jié)合調(diào)理目鏡和物鏡，使叉絲和標(biāo)尺的像同時明晰，然后調(diào)零。并記下短叉絲對應(yīng)的刻度值，即B1、B2的值，接著按照先加砝碼后減砝碼的順序測出不同受力形狀下的N值，經(jīng)檢查無誤之后，再用千分尺測出受力分別為kg和6kg時鋼絲上、中、下三個位置的d值、用卷尺測出鋼絲的長度L的值、最后用游標(biāo)卡尺測出光杠桿的前后足的間隔h的值，留意：要把光杠

4、桿取下來，壓在一張白紙上，壓出三個足痕，把前兩足的足痕連成線，后足描黑，卡尺的刀口一邊與前足連線重合，另一邊與后足重合，即可。水準(zhǔn)儀氣泡應(yīng)調(diào)至中央水準(zhǔn)儀氣泡應(yīng)調(diào)至中央光杠桿后足應(yīng)垂直置于金屬光杠桿后足應(yīng)垂直置于金屬環(huán)中部，防止接近邊緣。環(huán)中部，防止接近邊緣。鏡面應(yīng)堅持豎直鏡面應(yīng)堅持豎直兩前足應(yīng)置于槽中兩前足應(yīng)置于槽中對稱的調(diào)理千分尺運用之前應(yīng)先讀零點讀數(shù)，然后將丈量值減去零點讀數(shù)才是被測物體的真實值。同時要留意零點讀數(shù)的正負(fù)。例如右下兩圖：左圖讀數(shù)為：0.062mm右圖讀數(shù)為：-0.013mm另外：丈量時應(yīng)留意，當(dāng)測砧面快接觸到被測樣品時一定要用棘動輪，不能用微分筒。 以下圖所示游標(biāo)卡尺的主尺

5、讀數(shù)為12.3cm，游標(biāo)的讀數(shù)為0.096cm，所以丈量值為12.396cm 了解楊氏模量的物理意義 了解光杠桿法丈量微小變化量的丈量原理 掌握光杠桿放大系統(tǒng)安裝的調(diào)理方法 掌握用最小二乘法處置數(shù)據(jù) 重點：掌握光杠桿放大系統(tǒng)的丈量原理和安裝的調(diào)理方法。 難點：安裝的調(diào)理。方法是每一個調(diào)理步驟都要做到位。也就是說，假設(shè)鏡面不豎直就無法調(diào)理對稱，而調(diào)理對稱要正確運用準(zhǔn)星；假設(shè)不對稱就無法在望遠(yuǎn)鏡中看到標(biāo)尺的像；另外，假設(shè)望遠(yuǎn)鏡沒有對好鏡子也無法看到標(biāo)尺的像。、在實驗過程中我們采用先丈量遞增負(fù)荷，再測遞減負(fù)荷，然后再求平均的方法得到N，可以消除什么誤差？、在用光杠桿法丈量L的過程中，怎樣才干正確地迅速地從望遠(yuǎn)鏡中找到標(biāo)尺的像？、實驗中如何判別N的丈量能否正確？、本實