动态杨氏模量.ppt

《动态杨氏模量.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、动力学法测材料的杨氏模量实验目的1、学会用动态悬挂法测定材料的杨氏模量。2、掌握如何用近似法测量测试棒的固有频率。回主页下页上页杨氏模量的测量方法：静态法(丝状)和动态法(棒状)。实验简介所谓“动态法”就是使测试棒（如铜棒、钢棒）产生弯曲振动，并使其达到共振，通过共振测量出该种材料的杨氏模量值。回主页下页上页特殊点特殊点“动态法”通常采用悬挂法或支撑法。接受振源基频振动形式特殊点特殊点特殊点一次谐频振动特殊点特殊点特殊点特殊点二次谐频振动回主页下页上页特殊点特殊点本实验采用基频振动形式。固有频率不止一个，而是有多

2、个。分别对应着不同的振动形式，分别为基频固有频率（通常所说的固有频率），1阶固有频率，2阶固有频率，......基频振动形式实验原理根据棒的横振动方程和边界条件求解方程。可知试样作基频振动时,存在两个节点,它们的位置距离端面为0.224l和0.776l处。公式中l为金属杆的长度；m为金属杆的质量；d为金属棒的直径，f是金属杆的基振频率。对于圆形金属棒：但是现实情况是，当悬点真的指到节点处时，棒的振动却无法激发，亦无法接收到振动信号（即观察不到共振现象），最终也无法得到节点处共振频率。当悬点在节点（距端面分别为0.

3、224l和0.776l处）位置时，阻尼为零，测量得到的共振频率就是我们所要找的基频频率值。特殊点特殊点面对理论要求与现实困难的冲突，该如何处理？常用的处理方法：近似法近似法：尽可能减小阻尼，实验中找到节点位置，然后在节点附近测量其共振频率即可近似为固有频率。节点节点本实验，在节点附近的内侧和外侧各选两个测试点，得到基频频率f。将各测量量的平均值代入到原理公式即可获得杨氏模量的平均值。回主页下页上页1.测量试样的直径、长度和质量，各测4次。2.安装试样棒，连接线路。3.测量测试棒的弯曲振动基频频率（选取距节点2mm

4、和4mm的四对测试点）。实验步骤寻找试样棒的共振频率的方法试样棒稳定之后，在估算的参考频率范围内，寻找试样棒的共振频率。频率不等于共振频率时试样不发生振动，示波器上几乎没有波形信号或波形很小。当频率等于试样的共振频率时试样发生振动，示波器荧光屏上出现共振现象（正弦振幅突然变大），再微调信号发生器的频率旋钮。当波形振幅达到极大值时记下这时的频率值。次数材质1234平均值直径d（mm）铜棒质量m（g）共振频率f（Hz）数据记录正确表示杨氏模量值回主页下页上页数据处理直尺△仪＝0.065mm游标卡尺△仪＝0.05mm信

5、号发生器△仪＝0.1Hz天平△仪＝0.1g注意事项安装试样棒时，一定要细心，避免把悬丝弄断。应先移动支架到既定位置，然后再悬挂试样棒，悬丝要竖直向下，试样棒要水平。实验时，一定要待试样棒稳定之后才可以正式进行测量。避免大声喧哗和对实验台的振动。回主页下页上页