發(fā)布時(shí)間：2021-11-28 15:15

　　通過對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀器和測(cè)量方法進(jìn)行改進(jìn),利用PASCO實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一套基于靜態(tài)拉伸法測(cè)量材料的楊氏模量實(shí)驗(yàn)方案。利用力傳感器和轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器測(cè)量材料的應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)據(jù),并使用Science Workshop數(shù)據(jù)采集軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理。得到待測(cè)材料的楊氏模量。該實(shí)驗(yàn)方案與傳統(tǒng)靜態(tài)拉伸測(cè)量方案相比,實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確,適用范圍更廣。 

【文章來(lái)源】：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn). 2020,33(05)

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

金屬絲拉伸示意圖

為了測(cè)得彈性模量,設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置。選取一根質(zhì)量均勻不易變形的剛性杠桿,將一端固定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上,杠桿可以繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。待測(cè)物體使用合適的夾具夾住兩端,一端連接在杠桿上,另一端連接在一維平移臺(tái)上,平移臺(tái)通過螺母與一轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器相連接。在杠桿的一端放置著一個(gè)力傳感器,假設(shè)待測(cè)材料與杠桿連接處距轉(zhuǎn)動(dòng)軸為l1,待測(cè)材料受到的拉力為F。力傳感器距離杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸為l2,力傳感器的示數(shù)為F′。當(dāng)平移臺(tái)手輪旋轉(zhuǎn)時(shí),平移臺(tái)的臺(tái)面沿著材料縱向發(fā)生一維移動(dòng),這樣就對(duì)待測(cè)材料(此處為金屬絲)施加一個(gè)拉力,在一定拉力范圍內(nèi)使待測(cè)材料發(fā)生彈性形變,其拉伸量ΔL即是平移臺(tái)臺(tái)面的移動(dòng)量,平移臺(tái)臺(tái)面經(jīng)細(xì)線與轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器連接,ΔL可由轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器測(cè)得。而由于力傳感器位置固定,杠桿保持靜止。平移臺(tái)手輪則經(jīng)細(xì)線帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器,其手輪的線位移量Δl亦可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器測(cè)得。二者之間滿足如下的線性關(guān)系

對(duì)式(2)中平移臺(tái)臺(tái)面移動(dòng)量ΔL和平移臺(tái)手輪線位移量Δl之間的線性關(guān)系利用兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器進(jìn)行測(cè)量,得到斜率k。利用PASCO Capstone軟件作轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器線位移量與轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器線位移量之間的曲線如圖2所式,利用軟件對(duì)其進(jìn)行函數(shù)擬合,并計(jì)算斜率k,如圖,k=0.031 3±6.1×10-6。2.2 實(shí)驗(yàn)裝置形變校準(zhǔn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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