动态法测杨氏模量.ppt

动态法测定金属材料的杨氏模量教材P311华东理工大学物理实验中心•动态悬挂法测定金属材料的杨氏模量•了解长棒横振动的物理模型•掌握共振信号的判定及其共振频率的测定•学习根据误差分析选择测量仪器•学习外延法测定试样节点处共振频率主要内容和要求杨氏模量l评价某种材料抵抗弹性形变能力大小的参量ffllllsfE//长变•材料的种类Fe:～2.0×1011N.m-2,Cu:～1.0×1011N.m-2Al:～7.0×1010N.m-2,Au:7.9×1010N.m-2•加工制造方法，结构合金？纯金属？杂质？•温度，奈尔点0204060801001200.7000.8000.9001.0001.1001.200（52，0.742）E/×1011N.m-2T/℃铜棒合金棒测量方法•拉伸法ff•动态悬挂法：工程技术上常用，也是国家标准推荐的方法。根据材料的质量，几何尺寸，密度等参数•电阻传感器，电容传感器•衍射法，悬梁法•。。。。。原理2436067.1fdmlE加热炉实验中用什么来代替固有频率？044222xySEJty棒的横振动方程：E-杨氏模量,J-极性矩,y为离开平衡位置的位移x-波传播的方向圆棒作基频振动的固有频率单丝悬挂共振频率f的测量•估计共振频率f~1000(Hz)；•粗调：调节频率，示波器上振幅最大为共振频率；•细调：对f进行重复测量。2怎样识别共振和假共振信号？基频和2、3次谐频振动？？ff1用李萨如图形来判定试样的共振频率受迫振动曲线吊扎点xf节点f节外延法节点频率能够直接测量得到吗？如何测量？2436067.1fdmlEx=0.224l044222xySEJty棒的横振动方程：两端自由杆基频弯曲振动波形：对称振动y0.5l0.224l0.776l棒作基频振动时的振幅分布棒两端自由几何尺寸和质量测量l~15cm，d~6mm，m~35g误差等作用原理22224169fudumuluEufdmlEffddmmll243？何种精度的仪器测量？哪些量要多次测量？Hzf2.0f~1000(Hz)22)1(683.0仪xnpStu2436067.1fdmlEmdl,,选择仪器测量要求2436067.1fdmlE123456平均Cud/mmf/HzFed/mmf/Hz1.选取适当量具分别测量铜棒、铁棒的长度l、直径d和质量m2.用动态悬挂法测量铜棒、铁棒的共振频率f.测量要求2436067.1fdmlEx/cm0.51.01.52.02.53.03.54.04.5f/Hz3.用外延法测量金属铁棒（或铜棒）节点处的共振频率数据处理要求•l±ul，m±um,f±uf，d±ud；•E±UE，与理论值进行比较，求出百分误差；•图解法，作f～x曲线，用外延法求出f节=？（注意作图的规范性）；•总结共振频率的几种判断方法和优缺点。22)1(683.0仪xnpStu2436067.1fdmlExf节点f节注意事项1.共振器中传感器的钩子，焊点脆弱，勿拉，勿扳，勿转。棒轻放轻取,单根线、对称悬挂。2.信号发生器输出电压≤1.0V3.电缆线装与卸，注意保护接头。4.正确使用示波器。