1、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 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。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。
2、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。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。
3、学会用拉伸法测量杨氏模量。掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理。学会用逐差法处理实验数据。学会不确定度的计算方法,结果的正确表达。学会实验报告的正确书写。
4、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。材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律)。
5、实验目的 学习如何通过拉伸法测量金属丝的杨氏模量。 掌握光杠杆法在测量微小伸长量方面的应用原理。 学习如何使用逐差法处理实验数据。 掌握不确定度的计算方法,以及结果的正确报告方式。 学习如何正确书写实验报告。
6、预习报告拉伸法测金属丝的杨氏模量实验目的掌握用光杠杆法测量微小长度变化的原理和方法;学会用逐差法处理数据;学习合理选择仪器,减小测量误差。实验原理根据胡克定律,在弹性限度内,其应力F/S与应变ΔL/L成正比,即本实验的最大载荷是10kg,E称为杨氏弹性模量。
1、杨氏模量数据处理过程通常涉及测量、计算和分析几个主要步骤。在进行杨氏模量测量之前,需要准备合适的实验设备和材料,如试样、测量装置和控制系统等。试样通常选择具有代表性且质量良好的材料,以确保测量结果的准确性。测量装置则需要具备高精度和高稳定性,以减小误差。
2、杨氏模量数据处理过程如下:第一步,首先打开“杨氏模量测量数据处理”相关的Excel文档。第二步,找到“杨氏模量测量数据处理”所涉及的参数,接着打开公式,找到计算方法。第三步,接着点击“杨氏模量测量数据处理”的公式,此时会根据你填写的参数生成相关结果。
3、用金属丝的伸长测定杨氏模量; 用光杠杆测量微小长度变化; 用逐差法、作图法及最小二乘法处理数据。【仪器用具】测定杨氏模量专用装置一套(包括光杠杆、砝码、镜尺组),带有刀口的米尺,钢板尺,螺旋测径器等。
低碳钢弹性模量测定与虎克定律的正确性有关。低碳钢弹性模量E=(196~206)X10^6 Pa,一般取206X10^6 Pa。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。所以,“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。
低碳钢弹性模量测定与(原子间作用力(应力)、原子间距(应变) )有关。低碳钢(mild steel)为碳含量低于0.25%的碳素钢,因其强度低、硬度低而软,故又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢,大多不经热处理用于工程结构件,有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。
低碳钢弹性模量测定与虎克定律的正确性有关。低碳钢弹性模量E=(196~206)X10^6 Pa,一般取206X10^6 Pa。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。
因试件加工精度不够,质量中心与几何中心不完全重合,或在试验机上架设时对中不准确而造成的纵向微小弯曲。
根据相应的试验标准中的规定来确定相应的原始标距进行测量,以引伸计进行测量跟踪数据统计处理。拉伸测试实验是材料机械性能试验的基本方法之一,主要用于检验材料是否符合规定的标准和研究材料的性能。机械性能测试可以应用到生产的任何阶段,从测试原材料质量直到检查制成品的耐用性。
根据相应的试验标准中的规定来确定相应的原始标距进行测量,以引伸计进行测量跟踪数据统计处理。
原始标距:在拉伸试验前,在试样上选取的一定长度的标距。断后标距:拉伸实验后,对原始标距进行测量的长度。通过原始标距和断后标距可以计算材料的断后伸长率,断后伸长率是材料使用性能中的重要参数,在材料的实际应用中十分重要。
原始标距数值是根据产品标准确定的,国内一般采用比例标距。也有采用50mm、80mm、200mm的。
钢筋拉伸试验钢筋标距是5倍直径,但是不小于100mm。参考《GBT2975-1998钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》钢筋混凝土用热轧光圆、热轧带肋、余热处理钢筋 标距=5×公称直径冷轧扭钢筋 标距=10×公称直径。
公式:{[100%-10%+(10%-20%)相邻值-回油值]-[理论伸长值]}/理论伸长值≤±6 注:100%为 总张拉伸长值,10%为(0-10%)初应力伸长值,在给力(10%-20%)之间有个伸长的差值 即为相邻值,回油值 即 去掉千斤顶之后钢绞线有一定的回缩之长度。