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拉伸法測量金屬的彈性模量（二）

上海傾技儀器儀表科技有限公司更新于：2009-07-10

應用行業：紡織/印染/服裝/皮革紡織原料

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實驗原理由(1)式可知，只要測得FSL L各量，就可以求出物體楊氏模量其中F可以從添加的砝碼直接寫出；S可用螺旋測微器(千分尺)量出金屬絲的直徑d算出；L可用米尺量度，唯有 L很微小，用一般工具不能量準，本實驗用光杠桿對 L進行準確的間接測量光杠桿測量微小伸長量 L的基本裝置如簡圖2所示待測金屬絲L上端固定，下端夾在小圓柱體的ZY縫隙中，小圓柱體穿套在一個固定的小平臺的圓孔中，并可以自由地上下移動，其下端有一個環，可以掛砝碼，以產生作用力F，光杠桿前腳立在固定的小平臺上，后腳尖立在小圓柱體上，光杠桿前方D距離處有觀測的標尺和尺讀望遠鏡假定添加砝碼之前，光杠桿的小反射鏡M的鏡面豎直，從望遠鏡中的橫絲上，可以見到標尺N0刻度經M反射所成的像添加砝碼之后，金屬絲相應拉長了 L，光杠桿的后腳尖也隨小圓柱下降了 L，此時，后腳將帶動小鏡轉過一個小角度到M處，因此，在望遠鏡中將看到以角入射和反射的標尺Ni刻度所成的像，入射線和反射線之前的夾角為2，據圖3的幾何關系，可得：甚小，上兩式可以寫成：消去可得： (5) 上式表明，如果D取值遠大于，則 n將是 L的倍( 1)，就是光杠桿的放大倍數(5)式右邊各量均可用一般的測長工具直接度量，即可由標尺上的讀數差取得；D可用米尺量取；為光杠桿后腳長，可把光杠桿取下印出三個腳尖，用卡尺量出后腳尖到前兩腳連線中點的距離，即為從而通過(5)式可以算出 L，這就是光杠桿測 L的原理將(5)式代入(1)式，得楊氏模量EZ終的計算式為： E (6) 實驗方法 (1)先置水準儀于小平臺上，檢查調節小平臺水平(應在相互正交的兩個方向上都達到水平指示)，達到水平后，取下水準儀 (2)小圓柱下端預先掛上2kg砝碼，以拉直金屬絲，然后調小平臺高低位置，使小平臺上表面與小圓柱體上端等高，抄記金屬絲的長度L(固定端至小圓柱體上表面之間的距離) (3)把光杠桿立在小平臺上(前腳置于小平臺上的溝槽內，后腳立于小圓柱體上)，并調節光杠桿的小鏡面至鉛直(目估即可) (4)調節尺讀望遠鏡：把尺讀遠鏡立在光杠桿小鏡前約1.10～1.30m處，調節其高度，使望遠鏡大致與光杠桿小鏡等高；用尺讀望遠鏡瞄準線對準小鏡；先用一只眼睛靠近目鏡頭上方直接朝小鏡看去，應能見到鏡子里有標尺的像；如看不到，可變動一下望遠鏡及標尺的相對位置，或移動尺讀望遠鏡底座，或調整光杠桿鏡面，直至上述現象出現在上述狀態下調節望遠鏡，分兩步進行：先調望遠鏡的目鏡，直至看到Z清晰的十字絲，并轉動望遠鏡目鏡鏡筒，使橫絲水平；調節望遠鏡的調焦手輪(通過轉動中部旋鈕)直至看清標尺的像，且標尺像與十字絲同面，即當眼睛略上下移動時，橫絲和標尺像無相對位移(無視差)此后便可以進行觀測，記下橫絲所對準的標尺讀數n0 (5)依次添加砝碼七次(每次添1kg)，并逐次記錄出現于望遠鏡中的標尺刻度n1n2n7然后，依次減去砝碼七次(每次1kg)，并記錄相應的讀數n7n6n5n4n0，求同一拉力下的平均讀數然后將平均讀數分成和兩組，用逐差法算出每增添4kg砝碼時的平均讀數差計算式為： =[( - )+( - )+( - )+( - )]/4 (6)用尺讀望遠鏡測量標尺至光杠桿的前腳距離D；尺讀望遠鏡上下叉絲對齊標尺刻度之差×100倍為D的2倍值用卡尺測量光杠桿后腳長a(方法見光杠桿測量裝置末段所述)；用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d(應在不同位置量五次，求平均值 ) (7)記錄金屬絲長度L，四個砝碼的拉力F，以及Da它們的不確定度及L值由實驗室給出用(6)式算出楊氏模量E，計算出E的不確定度，寫出E±UE 電子wan能拉力試驗機拉力試驗機wan能材料試驗機拉力機抗拉強度測試儀拉力試驗機

內容節點: 概述; 實驗/設備條件; 樣品提取; 實驗/操作方法; 實驗結果/結論; 儀器/耗材清單

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拉伸法測量金屬的彈性模量（二）

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