拉伸法测钢丝杨氏模量(BIPT)

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1、拉伸法测钢丝杨氏模量【实验目的】1．学会用拉伸法测量金属丝的杨氏模量。2．学会用逐差法处理实验数据。3．学习CCD成像系统的使用方法，了解其特性。【实验仪器】金属丝支架、读数显微镜、CCD成像显示系统、螺旋测微计、直尺、砝码等。【实验原理】：金属物体受力伸长（或缩短），在弹性范围内应力与应变成比例，比例系数叫弹性杨氏模量（简称杨氏模量）。它是表征物体弹性形变的重要物理量，在材料学中是一重要参数，表示物体抗形变的能力。数学表达式：装置图：6实验材料：金属钢丝，d为钢丝直径，A=为钢丝横面积则：E=本实验用二维CCD器件作为固体摄像机，将光学图像转变为视频电信号，使用读数显微镜得到的图

2、像由CCD显示在电视屏幕上，使实验大为方便和精确。装置图（上页）中：M：为读数显微镜，测试样品垂直悬挂并有读数基准线。用逐差法处理数据：M=250gE=【数据记录与处理】6一、粗钢丝Ｅ的测定（学生不做）表1钢丝直径测量零点偏差=０mm序号直径12345678910平均0.4060.4020.4040.4040.4040.4060.4050.4020.4070.4020.4040.0005测L=991mm=0.5／mm表2受力后钢丝伸长量测量长度位置砝码m/gYi/mm/mmi/mm逐差法计算平均值不确定度50.03.0813.0983.090100.03.1103.1203.115

3、150.03.1303.1423.136200.03.1543.1603.157250.03.1753.1803.177300.03.1953.2003.198350.03.2223.2353.228400.03.2453.2553.228450.03.2653.2753.270500.03.2853.2953.290将数据代入:6(暂忽略仪器偏差)==８.５*10-8+6.126*10-6+7.97*10-5=0.0093=0.0093*10-10=0.157*10-100.2*10-10E==(16.90.2)*10-10二、细钢丝Ｅ的测定表1钢丝直径测量零点偏差=０mm序号直

4、径12345678910平均0.2010.2000.2000.2000.2050.2030.2050.2040.1980.2030.20200.0008测L=993mm=0.5/mm表2受力后钢丝伸长量测量长度位置砝码m/gYi/mm/mmi/mm逐差法计算平均值6不确定度50.03.0003.0053.002100.03.0503.0783.064150.03.1153.1423.128200.03.1953.2153.205250.03.2653.2823.274300.03.3403.3603.350350.03.4103.4343.422400.03.4823.4953.4

5、88450.03.5603.5703.565500.03.6323.6353.635将数据代入刚丝的杨氏模量公认值为20.0*10N/m2=0.006mm=８.５*10-8+3.35*10-3+7*10-5=3.6*10-3*21.2*1010=1*1010N/m2E==(211)*1010N/m2【思考题】：根据不确定度估算，表达式中哪些项影响最大？如何降低其影响？6答：粗钢丝：影响最大，主要量钢丝在测量时未充分拉直与装置振动所致。充分拉直，减少振动。细钢丝：误差来源主要是：，细钢丝的直径不够均匀。6