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杨氏模量需要测量哪些物理量

发布时间:2022-08-22 20:01:17

1. 用拉伸法测金属丝的杨氏模量实验报告 哪几个物理量对结果

拉伸法测金属丝的杨氏模量的误差分析及消除办法:根据杨氏弹性模量的误差传递公式可知,1、误差主要取决于金属丝的微小变化量和金属丝的直径,由于平台上的圆柱形卡头上下伸缩存在系统误差,用望远镜读取微小变化量时存在随机误差。2、测量金属丝直径时,由于存在椭圆形,故测出的直径存在系统误差和随机误差。3、实验测数据时,由于金属丝没有绝对静止,读数时存在随机误差。4、米尺使用时常常没有拉直,存在一定的误差。

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2. 杨氏模量的测量方法有哪些

杨氏模量测试方法一般有静态法和动态法。
动态法有脉冲激振法、声频共振法、声速法等。
静态法是指在试样上施加一恒定的弯曲应力,测定其弹性弯曲挠度,或是在试样上施加一恒定的拉伸(或压缩)应力,测定其弹性变形量;或根据应力和应变计算弹性模量。
杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时,F/S叫应力,其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力;ΔL/L叫应变,其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。应力与应变的比叫弹性模量。ΔL是微小变化量。杨氏模量(Young's molus),又称拉伸模量(tensile molus)是弹性模量(elastic molus or molus of elasticity)中最常见的一种。

3. 拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量需要验证什么或测什么物理量

拉伸法测杨氏模量是在弹性范围内进行的吗?试之说明?
为什么同是长度测量,要分别用不同的量具?
第一个问题。拉伸法测杨氏模量必须是在弹性范围内进行,必须的。因为杨氏模量的定义就是“杨氏模量(Young's
molus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯•杨(Thomas
Young,
1773-1829)
所得到的结果而命名。根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。”第一句就说“在弹性限度内”。
第二个问题。这首先要说说数据处理里的概念:几个数相乘除时,其结果的位数与这几个数中最少的相同。例如,1.2345678*1.1(=1.35802458)=1.4。杨氏模量公式中,全是乘除的关系。若要求杨氏模量有3位有效数字,公式中任一个数都不能少于3位。式中除金属丝的直径外,都能量出4位数。例如,金属丝长度约半米多,用米尺量是534.0毫米,4位;只有金属丝的直径较小,约半个毫米,用直尺量是0.5,1位;用卡尺量是0.50,2位;用千分尺量是0.500,3位。可见,金属丝的直径必须用千分尺量,才能保证算得的杨氏模量为3位。总之,不同的长度用不同的量具,是为了保证计算结果的精度。
从相对误差角度考虑,相对误差=绝对误差/测量值。以金属丝的直径为例,用直尺量是0.5,绝对误差0.2,相对误差=0.2/0.5=0.4;用卡尺量是0.50,绝对误差0.02,相对误差=0.02/0.50=0.04;用千分尺量是0.500,绝对误差0.002,相对误差=0.002/0.50=0.004。可见用千分尺量金属丝的直径,相对误差最小。

4. 杨氏 模量的测量方法有哪几种本次实验采用何种方式

杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时,F/S叫应力,其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力;ΔL/L叫应变,其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。应力与应变的比叫弹性模量。ΔL是微小变化量。杨氏模量(Young's molus),又称拉伸模量(tensile molus)是弹性模量(elastic molus or molus of elasticity)中最常见的一种。杨氏模量衡量的是一个各向同性弹性体的刚度(stiffness), 定义为在胡克定律适用的范围内,单轴应力和单轴形变之间的比。与弹性模量是包含关系,除了杨氏模量以外,弹性模量还包括体积模量(bulk molus)和剪切模量(shear molus)等。Young's molus E, shear molus G, bulk molus K, 和 Poisson's ratio ν 之间可以进行换算,公式为:E=2G(1+v)=3K(1-2v).
杨氏模量测试方法一般有静态法和动态法。
动态法有脉冲激振法、声频共振法、声速法等。
静态法是指在试样上施加一恒定的弯曲应力,测定其弹性弯曲挠度,或是在试样上施加一恒定的拉伸(或压缩)应力,测定其弹性变形量;或根据应力和应变计算弹性模量。

5. 金属材料杨氏模量的测定方法有哪些

杨氏模量是表征固体材料抵抗形变能力的重要物理量,是工程材料重要参数,它反映了材料弹性形变与内应力的关系,它只与材料性质有关,是工程技术中机械构件选材时的重要依据。
方法如下:
液压加力拉伸法及利用光杠杆的原理测量金属丝的微小伸长量,从而测定金属材料的杨氏模量。

6. 杨氏模量的测定各长度为什么可选用不同的测量仪器和方法

首先,杨氏模量长度的综合测量中,杨氏模量e要有三位有效数字
其次,计算结果的位数取决于各参与计算的数字的位数。在乘除计算中,计算结果的位数,与各参与计算的数字的位数最少者相同。例如:111.111*1.1=12*10(即只保留有效数字2位。若不是最终结果,则多保留一位)。
因此,为了使杨氏模量e能有三位有效数字,所有参与计算的原始数字的位数,最少得三位。测定不同的长度量,选用不同的测量仪器和方法,就是为了这一点。如:金属丝的直径d约为零点几毫米,只能用千分尺(螺旋测微器)来测,才能测出三位有效数字。
杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。当一条长度为l、截面积为s的金属丝在力f作用下伸长δl时,f/s叫应力,其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力;δl/l叫应变,其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。应力与应变的比叫弹性模量。δl是微小变化量。杨氏模量(young's
molus),又称拉伸模量(tensile
molus)是弹性模量(elastic
molus
or
molus
of
elasticity)中最常见的一种。杨氏模量衡量的是一个各向同性弹性体的刚度(stiffness),
定义为在胡克定律适用的范围内,单轴应力和单轴形变之间的比。与弹性模量是包含关系,除了杨氏模量以外,弹性模量还包括体积模量(bulk
molus)和剪切模量(shear
molus)等。young's
molus
e,
shear
molus
g,
bulk
molus
k,

poisson's
ratio
ν
之间可以进行换算,公式为:e=2g(1+v)=3k(1-2v).

7. 杨氏弹性模量的测定步骤

杨氏弹性模量反映了材料的刚度,是度量物体在弹性范围内受力时形变大小的因素之一,是表征材料机械特性的物理量之一。

拉伸法是一种最简便的测量杨氏模量的方法。测量步骤如下:

1.调整好杨氏模量测量仪,将光杠杆后足尖放在夹紧钢丝的夹具的小圆平台上,以确保钢丝因受力伸长时,光杠杆平面镜倾斜。

2.调整望远镜。调节目镜,使叉丝位于目镜的焦平面上,此时能看到清晰的叉丝像;调整望远镜上下、左右、前后及物镜焦距,直到在望远镜中能看到清晰的直尺像。

3.在钢丝下加两个砝码,以使钢丝拉直。记下此时望远镜中观察到的直尺刻度值,此即为n0
值。逐个加砝码,每加1个,记下相应的直尺刻度值,直到n7,此时钢丝下已悬挂9个砝码,再加1个砝码,但不记数据,然后去掉这个砝码,记下望远镜中直尺刻度值,此为n7’,
逐个减砝码,每减1个,记下相应的直尺刻度值,直到n0’。

4. 用米尺测量平面镜到直尺的距离L;将光杠杆三足印在纸上,用游标卡尺测出b;用米尺测量钢丝长度l;用千分尺在钢丝的上、中、下三部位测量钢丝的直径d,每部位纵、横各测一次。

5.最后带入下面的公式计算杨氏模量。

8. 杨式模量的问题

杨氏模量(Young's molus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。杨氏模量的大小标志了材料的刚性,杨氏模量越大,越不容易发生形变。
杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一是工程技术设计中常用的参数。杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义,还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。
测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等,还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术(微波或超声波)等实验技术和方法测量杨氏模量。
胡克定律和杨氏弹性模量
固体在外力作用下将发生形变,如果外力撤去后相应的形变消失,这种形变称为弹性形变。如果外力后仍有残余形变,这种形变称为范性形变。
应力Tensile stress(σ)单位面积上所受到的力(F/A A=cross-sectional area=S 面积 )。
应变Tensile strain (ε ):是指在外力作用下的相对形变(相对伸长e/L e=extension=△L)它反映了物体形变的大小。
胡克定律:在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,其比例系数称为杨氏模量(记为E)。用公式表达为:
E=(F·L)/(A·e)
E在数值上等于产生单位应变时的应力。它的单位是与应力的单位相同。杨氏弹性模量是材料的属性,与外力及物体的形状无关,取决于材料的组成。举例来说,大部分金属在合金成分不同、热处理在加工过程中的应用,其杨氏模量值会有5%或者更大的波动。
杨氏模数(Young's molus )是材料力学中的名词,弹性材料承受正向应力时会产生正向应变,定义为正向应力与正向应变的比值。公式记为
E = σ / ε
其中,E 表示杨氏模数,σ 表示正向应力,ε 表示正向应变。杨氏模量大,
说明在压缩或拉伸材料时,材料的形变小。
单位:
杨氏模量的因次同压力,在SI单位制中,压力的单位为Pa也就是帕斯卡。
但是通常在工程的使用中,因各材料杨氏模量的量值都十分的大,所以常以百万帕斯卡(MPa)或十亿帕斯卡(GPa)作为其单位。
网络上的,以前做过杨氏模量的试验,这个在做建筑,工程的时候有用。

9. 霍尔位置传感器及弯曲法测量金属的杨氏模量测量时要仔细测量哪些量

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10. 杨氏模量的测量使用了哪些长度测量

你对“有效数字的计算”没有慨念。
计算结果的位数取决于各参与计算的数字的位数。在乘除计算中,计算结果的位数,与各参与计算的数字的位数最少者相同。例如:111.111*1.1=12*10(即只保留有效数字2位。若不是最终结果,则多保留一位)。
因此,为了使杨氏模量E能有三位有效数字,所有参与计算的原始数字的位数,最少得三位。测定不同的长度量,选用不同的测量仪器和方法,就是为了这一点。如:金属丝的直径d约为零点几毫米,只能用千分尺(螺旋测微器)来测,才能测出三位有效数字。

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