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| 彈性模量 |
| 拉伸法測量金屬的彈性模量 |
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| 任何固體在外力作用下都會改變固體原來的形狀大小品牌，這種現(xiàn)象叫做形變傳遞。一定限度以內(nèi)的外力撤除之后問題，物體能*恢復(fù)原狀的形變運行好，叫彈性形變。 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持續，發(fā)生長度伸長大幅增加。設(shè)金屬絲（或桿）的原長為L實現，橫截面積為S，在彈性限度內(nèi)的拉力F作用下發揮，伸長了L顯著。比值F/S為金屬絲單位橫截面積上所受的力，叫做脅強(qiáng)（或應(yīng)力）開放以來，相對伸長量 L/L叫脅變（或應(yīng)變）占。據(jù)虎克定律，脅強(qiáng)和脅變成正比提供了有力支撐，即： （1） 比例系數(shù)： （2） 楊氏彈性模量的測量方法有靜態(tài)測量法激發創作、共振法、脈沖傳輸法等意見征詢，其中以共振法和脈沖法測量精度較高提升。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)變的必然要求，根據(jù)一定的計算式得到E值研究成果，主要有拉伸法、梁彎曲法等應用擴展。 用力F作用在一立方形物體的上面體驗區，并使其下面固定（如圖一），物體將發(fā)生形變成為斜的平行六面體活動上，這種形變稱為切變有望，出現(xiàn)切變后，距底面不同距離處的形變不同（AA'>BB'），而相對形變則相等,即 E叫做物體的彈性模量（或稱楊氏模量）方案。E的大小與物體的粗細(xì)應用的選擇、長短等形狀無關(guān)，只決定于材料的性質(zhì)左右，它是表示各種固體材料抗拒形變能力的重要物理量背景下，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。 （6-3） 式中 稱為切變角可靠保障，當(dāng) 值較小時自然條件，可用 代替 ，實(shí)驗(yàn)表明開展，一定限度內(nèi)切變角 與切應(yīng)力 成正比互動互補，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 意向，則 （6-4） 比例系數(shù)G稱切變模量意料之外。 測量切變模量的方法有靜態(tài)扭轉(zhuǎn)法、擺動法開展面對面。 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系統。 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——逐差法進一步提升。 實(shí)驗(yàn)儀器 楊氏模量儀空間廣闊、尺讀望遠(yuǎn)鏡、光杠桿改革創新、水準(zhǔn)儀知識和技能、千分尺、游標(biāo)卡尺（精度0.02mm）及1kg砝碼9個新模式。 實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)裝置如圖1所示實現。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)組織了，望遠(yuǎn)鏡的目鏡可以調(diào)節(jié)可以使用，還配有調(diào)焦手輪。楊氏模量儀是一個較大的三腳架紮實，裝有兩根平行的立柱效高化，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投入力度，用于架設(shè)光杠桿創造。小平臺的位置高低可沿立柱升降、調(diào)節(jié)貢獻法治、固定設備製造。三腳架的三個腳上配有三個螺絲發展需要，用于調(diào)節(jié)小平臺水平。 光杠桿如圖2所示管理，將一個小反射鏡裝在一個三腳架上顯示，前兩腳和鏡子同面，后腳（或叫主桿效率和安、主腳）垂直鏡架創新能力，其長度a可以調(diào)節(jié)。 實(shí)驗(yàn)原理 光杠桿測量微小伸長量 L的基本裝置如簡圖2所示範圍。待測金屬絲L上端固定，下端夾在小圓柱體的中央縫隙中紮實做，小圓柱體穿套在一個固定的小平臺的圓孔中空間廣闊，并可以自由地上下移動，其下端有一個環(huán)提供深度撮合服務，可以掛砝碼服務品質，以產(chǎn)生作用力F，光杠桿前腳立在固定的小平臺上組成部分，后腳尖立在小圓柱體上影響，光杠桿前方D距離處有觀測的標(biāo)尺和尺讀望遠(yuǎn)鏡。 由（1）式可知的過程中，只要測得F發展契機、S、L促進進步、 L各量發力，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迎來新的篇章；S可用螺旋測微器（千分尺）量出金屬絲的直徑d算出智能設備；L可用米尺量度，唯有 L很微小蓬勃發展，用一般工具不能量準(zhǔn)特點，本實(shí)驗(yàn)用光杠桿對 L進(jìn)行準(zhǔn)確的間接測量。 假定添加砝碼之前重要性，光杠桿的小反射鏡M的鏡面豎直又進了一步，從望遠(yuǎn)鏡中的橫絲上，可以見到標(biāo)尺N0刻度經(jīng)M反射所成的像服務機製。添加砝碼之后貢獻力量，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大幅拓展，此時發行速度，后腳將帶動小鏡轉(zhuǎn)過一個小角度θ到M′處更加堅強，因此，在望遠(yuǎn)鏡中將看到以θ角入射和反射的標(biāo)尺Ni刻度所成的像性能，入射線和反射線之前的夾角為2θ初步建立，據(jù)圖3的幾何關(guān)系，可得： ∵ 甚小供給，上兩式可 以寫成： 消去 可得： （5） 上式表明的方法，如果D取值遠(yuǎn)大于 ，則 n將是 L的 倍（ 》1）進行探討， 就是光杠桿的放大倍數(shù)落到實處。（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)差取得最新；D可用米尺量燃夹g創新。?alpha;為光杠桿后腳長重要作用，可把光杠桿取下印出三個腳尖持續向好，用卡尺量出后腳尖到前兩腳連線中點(diǎn)的距離，即為 充足。從而通過（5）式可以算出 L進展情況，這就是光杠桿測 L的原理。 將（5）式代入（1）式綠色化發展，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)儀于小平臺上至關重要，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(dá)到水平指示）科普活動，達(dá)到水平后創新延展，取下水準(zhǔn)儀。 （2）小圓柱下端預(yù)先掛上2kg砝碼長期間，以拉直金屬絲基本情況，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高端化，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）力量。 （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）提單產，并調(diào)節(jié)光杠桿的小鏡面至鉛直（目估即可）深入實施。 （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)其高度發展空間，使望遠(yuǎn)鏡大致與光杠桿小鏡等高效果；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足了準備，應(yīng)能見到鏡子里有標(biāo)尺的像合作關系；如看不到著力提升，可變動一下望遠(yuǎn)鏡及標(biāo)尺的相對位置，或移動尺讀望遠(yuǎn)鏡底座傳遞，或調(diào)整光杠桿鏡面融合，直至上述現(xiàn)象出現(xiàn)。 在上述狀態(tài)下調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡相關性，分兩步進(jìn)行：① 先調(diào)望遠(yuǎn)鏡的目鏡完成的事情，直至看到清晰的十字絲，并轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡目鏡鏡筒穩定，使橫絲水平改造層面；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，且標(biāo)尺像與十字絲同面優勢與挑戰，即當(dāng)眼睛略上下移動時新體系，橫絲和標(biāo)尺像無相對位移（無視差）。此后便可以進(jìn)行觀測創造，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）貢獻法治，并逐次記錄出現(xiàn)于望遠(yuǎn)鏡中的標(biāo)尺刻度n1設備製造、n2、…高質量、n7相對簡便。然后，依次減去砝碼七次（每次1kg）流程，并記錄相應(yīng)的讀數(shù)n7合作、n6、n5助力各業、n4極致用戶體驗、…、n0應用，求同一拉力下的平均讀數(shù) 建議、 、…相貫通、 不斷發展。然后將平均讀數(shù)分成 、 自動化方案、 緊密協作、 和 、 線上線下、 發揮重要作用、 兩組醒悟，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去突破；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倍值能運用。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)在不同位置量五次智能設備，求平均值 ）不可缺少。 （7）記錄金屬絲長度L，四個砝碼的拉力F特點，以及D積極回應、a。它們的不確定度及L值由實(shí)驗(yàn)室給出又進了一步。用（6）式算出楊氏模量E多種場景，計算出E的不確定度，寫出E±UE規劃。 |
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