动态法测金属杨氏模量.docx
- 文档编号:28325096
- 上传时间:2023-07-10
- 格式:DOCX
- 页数:6
- 大小:103.13KB
动态法测金属杨氏模量.docx
《动态法测金属杨氏模量.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《动态法测金属杨氏模量.docx(6页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
动态法测金属杨氏模量
沈阳城市学院
物理实验报告
实验题目
动态法测金属杨氏模量
姓名
学号
专业班级
实验室号
实验成绩
指导教师
实验时间
年月日
物理实验室制
实验目的
1、了解动态法测杨氏模量的原理。
2、掌握如何用外推法或近似法测量测试棒的固有频率。
3、掌握判别真假共振(即:
是否是测试棒共振现象)基本方法。
4、能够正确处理实验数据和正确表示实验结果。
实验仪器
名称
型号
数字示波器
UTD2102CEL
动态杨氏模量测试台
YW-2型
动态杨氏模量测试
YW-2型
请认真填写
实验原理(注意:
原理图、测试公式)
动态法测量杨氏模量的原理:
在一定条件下(l>>d),试样
振动的固有频率取决于它的几何形状、尺寸、质量以及它的杨氏模量。
如果实验中测出一定温度下(如室温)测试棒的固有频率、尺寸、质量、并知道其几何形状,就可以计算测试棒在此温度时的杨氏模量。
公式中J表示测试棒的惯量距,主要与金属杆的几何形状有关,其惯量距公式为:
本实验测试棒都是圆形金属棒,所以原理公式改写为:
实验内容及步骤
1.测量钢棒的长度l和直径d应多次测量取平均值测得l=159.95mm,d=5.966mm.
2.测量钢棒的质量m此次质量已被事先测得m=37.50g.
3.将钢棒悬于测量仪器上,调整两悬点到棒两端距离一致,记下此距离第一次x=15.29mm.
4.将两根悬线上的压电陶瓷分别接到杨氏模量仪和示波器上调节示波器至出现稳定波形然后调节杨氏模量仪的输出频率
首先使用粗调当观察到波形振幅显著增大时改用微调直至振幅达到最大记下此时的输出频率第一次测得f=734.2Hz.
5.按照(4)步骤继续做五次,把X与共振频率画成曲线图,找出共振频率的最低点
6.根据公式计算出杨氏模量
实验数据记录(注意:
单位、有效数字、列表)
实验温度18℃,试样种类铜棒,
试样质量37.50g,试样长度159.95mm,
试样直径5.996mm,节点位置(距端面35.54mm
表1.测量试样直径:
次数
1
2
3
4
5
6
平均值
直径
D(mm)
5.965
5.967
5.966
5.966
5.964
5.966
5.966
表2.共振频率测量
悬挂点与端点的距离X(mm)
5.29
15.78
25.72
35.54
45.72
55.62
共振频率
f(Hz)
734.2
732.4
730.0
节点
730.8
731.2
请认真填写
数据处理、误差分析和实验结论
铜棒质量
长度
,
直径
固有频率
铜棒杨氏模量
=
实验思考与建议
1、讨论测量时为何将支撑点放在测试棒的节点附近?
理论推导时要求试样做自由振动,应把线吊扎在试样的节点上,但这样做就不能激发试样振动。
因此,实际吊扎位置都要偏离节点。
偏离节点越大,引入的误差就越大。
故要将悬线吊扎在试样的节点附近
2、讨论如何判断是否是铜棒发生了共振?
(1)换能器或悬丝发生共振时可通过对上述部件施加负荷(例如用力夹紧),可使此共振信号变小或消失。
(2)发生共振时,迅速切断信号源,观察示波器上李萨如图形变化情况,若波形由椭圆变成一条竖直亮线后逐渐衰减成为一个亮点,即为试样共振频率。
(3)试样发生共振需要一个孕育的过程,切断信号源后信号亦会逐渐衰减,它的共振峰宽度较窄,信号亦较强。
试样共振时,可用尖嘴镊子纵向轻碰试样,这时会按图5.7-1的规律发现波腹、波节。
(4)在共振频率附近进行频率扫描时,共振频率两侧信号相位会有突变导致李萨如图形在Y轴左右明显摆动。
请在两周内完成,交教师批阅
附件:
(实验曲线请附在本页)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 动态 金属 杨氏模量
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)