如何得知拉伸法測量金屬的彈性模量

　發(fā)布時間：2009-05-31　點擊量：3572

如何得知拉伸法測量金屬的彈性模量

        簡單的形變是線狀或棒狀物體受到長度方向上的拉力作用幅度，發(fā)生長度伸長敢於挑戰。設(shè)金屬絲（或桿）的原長為L進展情況，橫截面積為S的過程中，在彈性限度內(nèi)的拉力F作用下，伸長了L積極影響。比值F/S為金屬絲單位橫截面積上所受的力積極回應，叫做脅強（或應(yīng)力）創新為先，相對伸長量 L/L叫脅變（或應(yīng)變）。據(jù)虎克定律臺上與臺下，脅強和脅變成正比用的舒心，即：
                               （1）
比例系數(shù)：
                               （2）
E叫做物體的彈性模量（或稱楊氏模量）。E的大小與物體的粗細集聚效應、長短等形狀無關(guān)集成，只決定于材料的性質(zhì)，它是表示各種固體材料抗拒形變能力的重要物理量互動講，是各種機械設(shè)計和工程技術(shù)選擇構(gòu)件用材必須考慮的重要力學(xué)參量穩定性。

    任何固體在外力作用下都會改變固體原來的形狀大小，這種現(xiàn)象叫做形變過程中。一定限度以內(nèi)的外力撤除之后去突破，物體能*恢復(fù)原狀的形變，叫彈性形變全面革新。

    楊氏彈性模量的測量方法有靜態(tài)測量法作用、共振法、脈沖傳輸法等線上線下，其中以共振法和脈沖法測量精度較高發揮重要作用。楊氏彈性模量的靜態(tài)測量法就是在物體加載以后，測出物體的應(yīng)力和應(yīng)變，根據(jù)一定的計算式得到E值高質量，主要有拉伸法也逐步提升、梁彎曲法等。
用力F作用在一立方形物體的上面註入了新的力量，并使其下面固定（如圖一）重要的作用，物體將發(fā)生形變成為斜的平行六面體，這種形變稱為切變去創新，出現(xiàn)切變后足夠的實力，距底面不同距離處的形變不同（AA'>BB'），而相對形變則相等,即
                                                          （6-3）
式中稱為切變角結構，當值較小時更適合，可用代替，實驗表明溝通協調，一定限度內(nèi)切變角與切應(yīng)力成正比要素配置改革，此處S為立方體平行于底的截面積，現(xiàn)以符號表示切應(yīng)力保障性，則
                                                       （6-4）
比例系數(shù)G稱切變模量帶動產業發展。
    測量切變模量的方法有靜態(tài)扭轉(zhuǎn)法、擺動法十分落實。

實驗?zāi)康?span style="font-size: 10pt; line-height: 150%">
1．掌握測量固體楊氏彈性模量的一種方法倍增效應。
2．掌握測量微小伸長量的光杠桿法原理和儀器的調(diào)節(jié)使用。
3．學(xué)會一種數(shù)據(jù)處理方法——逐差法製造業。

實驗儀器
楊氏模量儀優化服務策略、尺讀望遠鏡、光杠桿新格局、水準儀明顯、千分尺、游標卡尺（精度0.02mm）及1kg砝碼9個顯示。

    實驗的詳細裝置如圖1所示創新為先。其中尺讀望遠鏡由望遠鏡和標尺架組成，望遠鏡的仰角可由仰角螺釘調(diào)節(jié)集聚，望遠鏡的目鏡可以調(diào)節(jié)競爭力，還配有調(diào)焦手輪。楊氏模量儀是一個較大的三腳架狀況，裝有兩根平行的立柱機製性梗阻，立柱上部橫梁中央可以固定金屬絲，立柱下部架有一個小平臺全過程，用于架設(shè)光杠桿集成應用。小平臺的位置高低可沿立柱升降探討、調(diào)節(jié)、固定高效流通。三腳架的三個腳上配有三個螺絲調解製度，用于調(diào)節(jié)小平臺水平。
    光杠桿如圖2所示功能，將一個小反射鏡裝在一個三腳架上應用的因素之一，前兩腳和鏡子同面，后腳（或叫主桿預期、主腳）垂直鏡架敢於監督，其長度a可以調(diào)節(jié)。

實驗原理
    由（1）式可知結構，只要測得F重要的作用、S、L更優美、 L各量各方面，就可以求出物體楊氏模量。其中F可以從添加的砝碼直接寫出成效與經驗；S可用螺旋測微器（千分尺）量出金屬絲的直徑d算出；L可用米尺量度堅實基礎，唯有 L很微小稍有不慎，用一般工具不能量準，本實驗用光杠桿對 L進行準確的間接測量等地。
    光杠桿測量微小伸長量 L的基本裝置如簡圖2所示最為顯著。待測金屬絲L上端固定，下端夾在小圓柱體的中央縫隙中規定，小圓柱體穿套在一個固定的小平臺的圓孔中環境，并可以自由地上下移動，其下端有一個環(huán)責任，可以掛砝碼應用情況，以產(chǎn)生作用力F，光杠桿前腳立在固定的小平臺上組建，后腳尖立在小圓柱體上表現，光杠桿前方D距離處有觀測的標尺和尺讀望遠鏡。
    假定添加砝碼之前深刻變革，光杠桿的小反射鏡M的鏡面豎直結論，從望遠鏡中的橫絲上，可以見到標尺N0刻度經(jīng)M反射所成的像質生產力。添加砝碼之后適應性強，金屬絲相應(yīng)拉長了 L，光杠桿的后腳尖也隨小圓柱下降了 L，此時拓展，后腳將帶動小鏡轉(zhuǎn)過一個小角度θ到M′處創造更多，因此，在望遠鏡中將看到以θ角入射和反射的標尺Ni刻度所成的像前來體驗，入射線和反射線之前的夾角為2θ自主研發，據(jù)圖3的幾何關(guān)系，可得：

∵ 甚小更加廣闊，上兩式可
以寫成：

消去可得：
（5）
上式表明損耗，如果D取值遠大于，則 n將是 L的倍（》1）非常完善，就是光杠桿的放大倍數(shù)性能穩定。（5）式右邊各量均可用一般的測長工具直接度量，即可由標尺上的讀數(shù)差取得作用；D可用米尺量惹闆r正常。?alpha;為光杠桿后腳長技術特點，可把光杠桿取下印出三個腳尖提高鍛煉，用卡尺量出后腳尖到前兩腳連線中點的距離，即為凝聚力量。從而通過（5）式可以算出 L有所提升，這就是光杠桿測 L的原理。
將（5）式代入（1）式範圍和領域，得楊氏模量E終的計算式為：
E （6）

實驗方法
    （1）先置水準儀于小平臺上有所增加，檢查、調(diào)節(jié)小平臺水平（應(yīng)在相互正交的兩個方向上都達到水平指示）更高要求，達到水平后越來越重要的位置，取下水準儀。
    （2）小圓柱下端預(yù)先掛上2kg砝碼共同學習，以拉直金屬絲順滑地配合，然后調(diào)小平臺高低位置，使小平臺上表面與小圓柱體上端等高應用優勢，抄記金屬絲的長度L（固定端至小圓柱體上表面之間的距離）高質量發展。
    （3）把光杠桿立在小平臺上（前腳置于小平臺上的溝槽內(nèi)，后腳立于小圓柱體上）高效節能，并調(diào)節(jié)光杠桿的小鏡面至鉛直（目估即可）影響力範圍。
    （4）調(diào)節(jié)尺讀望遠鏡：
把尺讀遠鏡立在光杠桿小鏡前約1.10～1.30m處，調(diào)節(jié)其高度新創新即將到來，使望遠鏡大致與光杠桿小鏡等高邁出了重要的一步；用尺讀望遠鏡瞄準線對準小鏡有序推進；先用一只眼睛靠近目鏡頭上方直接朝小鏡看去，應(yīng)能見到鏡子里有標尺的像需求；如看不到堅定不移，可變動一下望遠鏡及標尺的相對位置，或移動尺讀望遠鏡底座更讓我明白了，或調(diào)整光杠桿鏡面迎難而上，直至上述現(xiàn)象出現(xiàn)。
在上述狀態(tài)下調(diào)節(jié)望遠鏡探索，分兩步進行：① 先調(diào)望遠鏡的目鏡堅持先行，直至看到清晰的十字絲，并轉(zhuǎn)動望遠鏡目鏡鏡筒滿意度，使橫絲水平情況較常見；② 調(diào)節(jié)望遠鏡的調(diào)焦手輪（通過轉(zhuǎn)動中部旋鈕）直至看清標尺的像，且標尺像與十字絲同面主要抓手，即當眼睛略上下移動時體製，橫絲和標尺像無相對位移（無視差）。此后便可以進行觀測創新科技，記下橫絲所對準的標尺讀數(shù)n0服務延伸。
    （5）依次添加砝碼七次（每次添1kg），并逐次記錄出現(xiàn)于望遠鏡中的標尺刻度n1異常狀況、n2明確相關要求、…、n7統籌發展。然后，依次減去砝碼七次（每次1kg）體系，并記錄相應(yīng)的讀數(shù)n7生產製造、n6、n5攜手共進、n4共同、…、n0經過，求同一拉力下的平均讀數(shù) 簡單化、、…明確了方向、系統性。然后將平均讀數(shù)分成、單產提升、傳遞、和試驗、、開展攻關合作、兩組製度保障，用逐差法算出每增添4kg砝碼時的平均讀數(shù)差。計算式為： =[（ - ）+（ - ）+（ - ）+（ - ）]/4
    （6）用尺讀望遠鏡測量標尺至光杠桿的前腳距離D的有效手段；尺讀望遠鏡上下叉絲對齊標尺刻度之差×100倍為D的2倍值統籌推進。用卡尺測量光杠桿后腳長a（方法見光杠桿測量裝置末段所述）；用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d（應(yīng)在不同位置量五次關鍵技術，求平均值）了解情況。
    （7）記錄金屬絲長度L，四個砝碼的拉力F表現，以及D特點、a。它們的不確定度及L值由實驗室給出結論。用（6）式算出楊氏模量E部署安排，計算出E的不確定度，寫出E±UE技術。

上一條：什么樣的拉力試驗機適合橡膠廠用（湘杰儀器）
下一條：如何才能滿足塑料拉伸性能試驗方法

橡膠拉力機權威製造商｜塑料薄膜拉力機、高精度材料試驗機（湘傑儀器）

如何得知拉伸法測量金屬的彈性模量