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(diǎn)擊量：3214

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開展研究，發(fā)生長度伸長提供堅實支撐。設(shè)金屬絲（或桿）的原長為L效高化，橫截面積為S應用擴展，在彈性限度內(nèi)的拉力F作用下相關，伸長了L。比值F/S為金屬絲單位橫截面積上所受的力競爭力，叫做脅強(qiáng)（或應(yīng)力），相對伸長量 L/L叫脅變（或應(yīng)變）先進水平。據(jù)虎克定律，脅強(qiáng)和脅變成正比全面展示，即：
                               （1）
比例系數(shù)：
                               （2）
E叫做物體的彈性模量（或稱楊氏模量）重要平臺。E的大小與物體的粗細(xì)、長短等形狀無關(guān)核心技術，只決定于材料的性質(zhì)應用提升，它是表示各種固體材料抗拒形變能力的重要物理量，是各種機(jī)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)參量溝通協調。

    任何固體在外力作用下都會改變固體原來的形狀大小要素配置改革，這種現(xiàn)象叫做形變。一定限度以內(nèi)的外力撤除之后保障性，物體能*恢復(fù)原狀的形變帶動產業發展，叫彈性形變。

    楊氏彈性模量的測量方法有靜態(tài)測量法十分落實、共振法倍增效應、脈沖傳輸法等，其中以共振法和脈沖法測量精度較高製造業。楊氏彈性模量的靜態(tài)測量法就是在物體加載以后優化服務策略，測出物體的應(yīng)力和應(yīng)變，根據(jù)一定的計算式得到E值發展基礎，主要有拉伸法兩個角度入手、梁彎曲法等。
用力F作用在一立方形物體的上面同期，并使其下面固定（如圖一）生產效率，物體將發(fā)生形變成為斜的平行六面體，這種形變稱為切變效果，出現(xiàn)切變后使用，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）
式中稱為切變角密度增加，當(dāng) 值較小時有效性，可用代替，實(shí)驗(yàn)表明構建，一定限度內(nèi)切變角與切應(yīng)力成正比創新科技，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)力共創輝煌，則
                                                       （6-4）
比例系數(shù)G稱切變模量具有重要意義。
    測量切變模量的方法有靜態(tài)扭轉(zhuǎn)法、擺動法。

實(shí)驗(yàn)?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功能。
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——逐差法解決。

實(shí)驗(yàn)儀器
楊氏模量儀預期、尺讀望遠(yuǎn)鏡、光杠桿幅度、水準(zhǔn)儀結構、千分尺、游標(biāo)卡尺（精度0.02mm）及1kg砝碼9個貢獻。

    實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)裝置如圖1所示規模最大。其中尺讀望遠(yuǎn)鏡由望遠(yuǎn)鏡和標(biāo)尺架組成，望遠(yuǎn)鏡的仰角可由仰角螺釘調(diào)節(jié)統籌，望遠(yuǎn)鏡的目鏡可以調(diào)節(jié)最深厚的底氣，還配有調(diào)焦手輪。楊氏模量儀是一個較大的三腳架振奮起來，裝有兩根平行的立柱品質，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深入各系統，用于架設(shè)光杠桿解決問題。小平臺的位置高低可沿立柱升降、調(diào)節(jié)作用、固定相互配合。三腳架的三個腳上配有三個螺絲，用于調(diào)節(jié)小平臺水平著力增加。
    光杠桿如圖2所示智能化，將一個小反射鏡裝在一個三腳架上，前兩腳和鏡子同面流程，后腳（或叫主桿合作、主腳）垂直鏡架，其長度a可以調(diào)節(jié)深刻變革。

實(shí)驗(yàn)原理
    由（1）式可知結論，只要測得F、S質生產力、L適應性強、 L各量，就可以求出物體楊氏模量先進的解決方案。其中F可以從添加的砝碼直接寫出拓展；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，唯有 L很微小不斷進步，用一般工具不能量準(zhǔn)工藝技術，本實(shí)驗(yàn)用光杠桿對 L進(jìn)行準(zhǔn)確的間接測量。
    光杠桿測量微小伸長量 L的基本裝置如簡圖2所示規模。待測金屬絲L上端固定近年來，下端夾在小圓柱體的中央縫隙中，小圓柱體穿套在一個固定的小平臺的圓孔中發展目標奮鬥，并可以自由地上下移動技術先進，其下端有一個環(huán)，可以掛砝碼延伸，以產(chǎn)生作用力F認為，光杠桿前腳立在固定的小平臺上，后腳尖立在小圓柱體上新趨勢，光杠桿前方D距離處有觀測的標(biāo)尺和尺讀望遠(yuǎn)鏡反應能力。
    假定添加砝碼之前，光杠桿的小反射鏡M的鏡面豎直凝聚力量，從望遠(yuǎn)鏡中的橫絲上有所提升，可以見到標(biāo)尺N0刻度經(jīng)M反射所成的像。添加砝碼之后新的力量，金屬絲相應(yīng)拉長了 L先進水平，光杠桿的后腳尖也隨小圓柱下降了 L，此時全面展示，后腳將帶動小鏡轉(zhuǎn)過一個小角度θ到M′處重要平臺，因此，在望遠(yuǎn)鏡中將看到以θ角入射和反射的標(biāo)尺Ni刻度所成的像共同學習，入射線和反射線之前的夾角為2θ順滑地配合，據(jù)圖3的幾何關(guān)系，可得：

∵ 甚小效高，上兩式可
以寫成：

消去可得：
（5）
上式表明前沿技術，如果D取值遠(yuǎn)大于，則 n將是 L的倍（》1）性能，就是光杠桿的放大倍數(shù)多種方式。（5）式右邊各量均可用一般的測長工具直接度量，即可由標(biāo)尺上的讀數(shù)差取得技術創新；D可用米尺量壬钊虢涣餮杏?。?alpha;為光杠桿后腳長廣泛應用，可把光杠桿取下印出三個腳尖關註度，用卡尺量出后腳尖到前兩腳連線中點(diǎn)的距離橫向協同，即為。從而通過（5）式可以算出 L敢於挑戰，這就是光杠桿測 L的原理不斷創新。
將（5）式代入（1）式，得楊氏模量E終的計算式為：
E （6）

實(shí)驗(yàn)方法
    （1）先置水準(zhǔn)儀于小平臺上提供了遵循，檢查堅持先行、調(diào)節(jié)小平臺水平（應(yīng)在相互正交的兩個方向上都達(dá)到水平指示），達(dá)到水平后滿意度，取下水準(zhǔn)儀。
    （2）小圓柱下端預(yù)先掛上2kg砝碼可持續，以拉直金屬絲主要抓手，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構建，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）創新科技。
    （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）共創輝煌，并調(diào)節(jié)光杠桿的小鏡面至鉛直（目估即可）具有重要意義。
    （4）調(diào)節(jié)尺讀望遠(yuǎn)鏡：
把尺讀遠(yuǎn)鏡立在光杠桿小鏡前約1.10～1.30m處，調(diào)節(jié)其高度大部分，使望遠(yuǎn)鏡大致與光杠桿小鏡等高強大的功能；用尺讀望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)線對準(zhǔn)小鏡；先用一只眼睛靠近目鏡頭上方直接朝小鏡看去機構，應(yīng)能見到鏡子里有標(biāo)尺的像的特性；如看不到，可變動一下望遠(yuǎn)鏡及標(biāo)尺的相對位置基礎，或移動尺讀望遠(yuǎn)鏡底座提供堅實支撐，或調(diào)整光杠桿鏡面，直至上述現(xiàn)象出現(xiàn)高產。
在上述狀態(tài)下調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡信息化技術，分兩步進(jìn)行：① 先調(diào)望遠(yuǎn)鏡的目鏡，直至看到清晰的十字絲良好，并轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡目鏡鏡筒逐步顯現，使橫絲水平；② 調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡的調(diào)焦手輪（通過轉(zhuǎn)動中部旋鈕）直至看清標(biāo)尺的像單產提升，且標(biāo)尺像與十字絲同面傳遞，即當(dāng)眼睛略上下移動時，橫絲和標(biāo)尺像無相對位移（無視差）勞動精神。此后便可以進(jìn)行觀測開展攻關合作，記下橫絲所對準(zhǔn)的標(biāo)尺讀數(shù)n0。
    （5）依次添加砝碼七次（每次添1kg），并逐次記錄出現(xiàn)于望遠(yuǎn)鏡中的標(biāo)尺刻度n1的有效手段、n2統籌推進、…、n7關鍵技術。然后了解情況，依次減去砝碼七次（每次1kg），并記錄相應(yīng)的讀數(shù)n7技術研究、n6重要的、n5、n4姿勢、…相互融合、n0，求同一拉力下的平均讀數(shù) 綠色化、不同需求、…、保持穩定。然后將平均讀數(shù)分成支撐作用、、動力、和同時、、效高性、兩組產能提升，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(yuǎn)鏡測量標(biāo)尺至光杠桿的前腳距離D節點；尺讀望遠(yuǎn)鏡上下叉絲對齊標(biāo)尺刻度之差×100倍為D的2倍值通過活化。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)在不同位置量五次的特點，求平均值）健康發展。
    （7）記錄金屬絲長度L，四個砝碼的拉力F大數據，以及D長效機製、a。它們的不確定度及L值由實(shí)驗(yàn)室給出數字技術。用（6）式算出楊氏模量E奮戰不懈，計算出E的不確定度，寫出E±UE措施。

上一條：什么樣的拉力試驗(yàn)機(jī)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(yàn)方法

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如何得知拉伸法測量金屬的彈性模量