杨氏模量测定实验报告_杨氏弹性模量的测定实验报告_杨氏弹性模量测定实验

钢丝的杨氏模量

【预习重点】

（１）杨氏模量的定义。

（２）利用光杠杆测量微小长度变化的原理和方法。 （３）用逐差法和作图法处理实验数据的方法。

【仪器】

杨氏模量仪（包括砝码组、光杠杆及望远镜-标尺装置）、螺旋测微器、钢卷尺。

【原理】

１）杨氏模量

物体受力产生的形变，去掉外力后能立刻恢复原状的称为弹性形变；因受力过大或受力时间过长，去掉外力后不能恢复原状的称为塑性形变。物体受单方向的拉力或压力，产生纵向的伸长和缩短是最简单也是最基本的形变。设一物体长为Ｌ，横截面积为Ｓ，沿长度方向施力Ｆ后，物体伸长（或缩短）了δＬ。Ｆ／Ｓ是单位面积上的作用力，称为应力，δＬ／Ｌ是相对变形量，称为应变。在弹性形变范围内，按照胡克（Ｈｏｏｋｅ Ｒｏｂｅｒｔ １６３５—１７０３）定律，物体内部的应力正比于应变，其比值

（５—１）

称为杨氏模量。

实验证明，Ｅ与试样的长度Ｌ、横截面积Ｓ以及施加的外力Ｆ的大小无关，而只取决于试样的材料。从微观结构考虑，杨氏模量是一个表征原子间结合力大小的物理参量。 ２）用静态拉伸法测金属丝的杨氏模量

杨氏模量测量有静态法和动态法之分。动态法是基于振动的方法，静态法是对试样直接加力，测量形变。动态法测量速度快，精度高，适用范围广，是国家标准规定的方法。静态法原理直观，设备简单。

另一端顶紧在 夹紧块的一侧面上，使夹紧块的另一侧面与夹紧块安装位的另一侧面顶紧，夹紧块的尾端 穿过缺口伸出转动套之外，夹紧头的一端伸入底座的中孔内，夹紧块与夹紧头沿底座的径 向设置，若干个夹紧头在底座的中孔内实现夹紧工件。1. 一种自动夹紧机构，其特征在于：包括有带有中孔的底座，在底座外套装有转动套， 底座上周向均布有若干个夹紧块安装位，在转动套上相应位置设置有与夹紧块安装位一一 对应的缺口，夹紧块设置在夹紧块安装位内，夹紧块上设置有夹紧头，夹紧块安装位的一侧 面与夹紧块的一侧面之间设置有弹簧，弹簧的一端顶紧在夹紧块安装位的一侧面上、另一 端顶紧在夹紧块的一侧面上，使夹紧块的另一侧面与夹紧块安装位的另一侧面顶紧，夹紧 块的尾端穿过缺口伸出转动套之外，夹紧头的一端伸入底座的中孔内，夹紧块与夹紧头沿 底座的径向设置，若干个夹紧头在底座的中孔内实现夹紧工件。【专利摘要】本实用新型属于机床配件【技术领域】，特指一种自动夹紧机构，包括有带中孔的底座，在底座外套装有转动套，底座上周向均布有若干个夹紧块，夹紧块上设置有夹紧头，夹紧块在夹紧块安装位内弹性连接，夹紧块的尾端穿过缺口伸出转动套之外，夹紧头的一端伸入底座的中孔内，夹紧块与夹紧头沿底座的径向设置，若干个夹紧头在底座的中孔内实现夹紧工件。

光杠杆是用放大的方法来测量微小长度（或长度改变量）的一种装置，由平面镜Ｍ、水平放置的望远镜Ｔ和竖直标尺Ｓ组成（图５—１）。平面镜Ｍ竖立在一个小三足支架上，Ｏ、Ｏ′是其前足，Ｋ是其后足。Ｋ至ＯＯ′连线的垂直距离为ｂ（相当于杠杆的短臂），两前足放在杨氏模量仪的平台Ｃ的沟槽内，后足尖置于待测钢丝下卡头的上端面上。当待测钢丝受力作用而伸长δＬ时，后足尖Ｋ就随之下降δＬ，从而平面镜Ｍ也随之倾斜一个α角。在与平面镜Ｍ相距Ｄ处（约１～２ｍ）放置测量望远镜Ｔ和竖直标尺Ｓ。如果望远镜水平对准竖直的平面镜，并能在望远镜中看到平面镜反射的标尺像，那么从望远镜的十字准线上可读出钢丝伸长前后标尺的读数n0和n1。这样就把微小的长度改变量δＬ放大成相当可观的变化量δｎ＝n1－n0。从图５—２所示几何关系看，平面镜倾斜α角后，镜面法线ＯＢ也随之转动α角，反射线将转动２α角，有

在α很小的条件下ｔｇα≈α；ｔｇ２α≈２α 于是得光杠杆放大倍数

（５—２）

仪器使用特种保偏光纤与精密光纤器件，替代常规自由空间光路的全部透/反射镜片，极大简化了仪器光路，增加了系统的集成性与稳定性。经纬仪是一种精密测角仪器，具有测量精准、灵敏度高、稳定性好、使用灵活、坚固耐用等优点。与杠杆压板联用来放大夹紧行程会使夹紧力同倍数地自锁段确定蹦后便可在此之前设计过渡段以解决减小,使夹紧力的可靠性降低且结构复杂。

图５—２ 光杠杆原理

４）静态拉伸法测金属丝杨氏模量的实验公式 由式（５—２）可得钢丝的伸长量

（５—３）

将式（５—３）以及拉力Ｆ＝Ｍｇ（Ｍ为砝码质量），钢丝的截面积Ｓ＝１／４πd2（ｄ为钢丝直径）代入式（５—１），于是得测量杨氏模量的实验公式

（５—４）

【实验内容】

（１）检查钢丝是否被上下卡头夹紧，然后在圆柱形卡头下面挂钩上挂上砝码盘，将钢丝预紧。

（２）用水准器调节平台Ｃ水平，并观察钢丝下卡头在平台Ｃ的通孔中的缝隙，使之达到均匀，以不发生摩擦为准。

（３）将光杠杆平面镜放置在平台上，并使前足ＯＯ′落在平台沟槽内，后足尖Ｋ压在圆柱形卡头上端面上。同时调节光杠杆平面镜Ｍ处于铅直位置。

遮光器：调节通光量 （三）光学显微镜的使用方法 1、低倍镜的使用方法 低 倍 镜 的 使 用 11 10 将要观察的物像在低倍镜下移到视野中央 转动转换器，用高倍镜观察 转动细准焦螺旋直到看清楚为止 视野太暗可先调节反光镜和光圈 2 高 倍 镜 的 使 用 8 9 ★ c 想一想 （1）是低倍镜还是高倍镜的视野大，视野明亮。通常孩童滑梯的装置必须有专业技术人员进行施行装置调试,在装置前要重复核实钢管支架装置根底的方位以及标高是不是精确对孩童滑梯渠道高度以及巨细进行检查.然后,断定其各项参数无误后方可开端装置,在断定根底定位精确后进行滑梯支架的装置,首先将地面上立柱的方位标示出来,把立柱摆放好后,如有需求,就用胀大螺丝固定在地面上,在打胀大螺丝时需求留意,规格巨细要和组合滑梯的立柱地脚的预留直径巨细统一,所以说在装置滑梯前要保证滑梯的可靠性哦.。g2是一面镀上半透半反膜，m1、m2为平面反射镜，m1是固定的，m2和g1精密丝相连，使其可以向前后移动，最小读数为10-4mm，可估计到10-5mm, m1和m2后各有几个小螺丝可调节其方位。

（５）先用肉眼从望远镜外沿镜筒方向看平面镜Ｍ中有没有标尺的反射像，必要时可稍稍左右移动支架，直至在镜筒外沿上方看到标尺的反射像。

（1）检验选择一个水平位置的目标a，照准它，读取盘左盘右的水平度盘读数，则（2）校正盘右位置时水平度盘的正确读数：转动照准部微动螺旋，使水平度盘的读数为正确读数r，视准轴偏离目标点a，打开十字丝分划板护罩，略微放松上下校正螺丝，使十字丝分划板能够移动，用校正针拨动十字丝环的左右一对校正螺丝使视准轴重新对准a点。表一 望远镜标尺读数记录与处理（单个砝码质量m0。对于经纬仪测距，都是标尺读数之差（上下“十”字丝）乘以100.你的是0.25，实际应当是0.2494（你的眼睛不可能看到0.06毫米）。

a*cos + gb*cos + gc*cos]延长射线ag,交bc于d,继续延长,使得gd = de = ag/2.连接eb,ec,四边形gbec为平行四边形.eb = gc延长射线pg,过点b作pg的延长线的垂线,垂足为f.过点e作pg的延长线的垂线,垂足为h.be与pg的延长线的交点为点q.则,因gc//be,角cgp = 角eqg = 角bqfgh。所述支架体中心位置设有车轮的圆心与轨道轮的圆心的连线是否与水平面垂直的垂向检校机构。从上图中可以看出点o1、o2和p确定了一个平面，o1和p的连线和图像i1交于点p1，o2和p的连线和图像i2交于点p2，平面po1o2和图像i1交于直线e1，平面po1o2和图像i2交于直线e2。

（９）用螺旋测微器测量钢丝不同位置的直径，测６次。

【数据处理】

（１）设计数据表格，正确记录原始测量数据。 （２）用逐差法计算δｎ。

（３）根据实验情况确定各直接测量量的不确定度。 （４）计算出杨氏模量E，用误差传递关系计算E的不确定度，并正确表达出实验结果。 （５）用作图法处理数据：

式（５—４）可改写成率ｋ中求出E值。

杨氏模量测定实验报告，用坐标纸作出ｎ～Ｍ关系图，并从其斜

【思考题】

3．3．2hu组合钢板桩截面效率对比研究截面效率是指组合钢板桩的截面模量与重量之比，它间接反映了为了达到相应的截面模量需要使用钢材多少，其值的大少决定了支护的经济程度‘41。受拉构件计算时无需考虑二次弯矩的影响，也无需考虑初始偏心距，直接按偏心距计算八、偏心受拉构件正截面承载力计算（二）小偏心受拉构件正截面承载力计算在小偏心拉力作用下，临破坏之前截面全部裂通，拉力全部由钢筋承受（如图）。强度和稳定的验算公式分别为吊车梁直接承受动力荷载，故计算时不考虑塑性变形在截面上的发展抗弯刚度上翼缘下翼缘整体稳定（上翼缘）w1nx、w2nx和w1x分别为整个梁截面的净截面和毛截面对x轴的弹性截面模量，1和2分别指对上翼缘和下翼缘。

（2）在用静态拉伸法测量杨氏模量的实验中，由于受力伸长过程缓慢，因而是在等温条件下进行的。而在动态法（例如音频振动法）测量时，由于拉伸、恢复、压缩、再拉伸的过程进行得极快，试样与周围环境来不及进行热交换杨氏模量测定实验报告，所以是在绝热条件下进行的。一般静态法比动态法测得的杨氏模量约低２％，你能解释其原因吗？

引入融资融券后，放大杠杆倍数，策略超越最优指数的概率及幅度均有显著提升。便可按照一定杠杆倍数放大交易。以并购基金方式，相比上市公司直接投资，其一可以放大资金杠杆，其二可以通过基金参与各方整合资源，其三因不并表可避免标的项目初期盈利状况不佳时对公司业绩干扰，减小公司业绩波动。