动态杨氏模量.ppt

,它是描述材料刚性特征的物理量,它反应材料形变(应变)与内应力之间的关系。一、课题引入杨氏模量的测量方法:静态法(丝状)和动态法(棒状)。杨氏模量?缺点:①不能很真实地反映材料内部结构的变化②对于脆性材料不能用拉伸法测量③不能测量材料在不同温度下的杨氏模量静态法简单原理:动态法优点:①能准确反映材料在微小形变时的物理性能②测得值精确稳定③对软脆性材料都能测定④温度范围极广(−196℃~+2600℃)捐登阴栅苛嚼脉芦变翔臭租絮惜孜沿唉屏连挂衔糠示侥引微粪油纹塞打濒动态杨氏模量动态杨氏模量二、实验简介“动态法”通常采用悬挂法(或支撑法),将金属试样用两根悬线悬挂起来(或用两个支持点支撑起来),并激发它做弯曲振动。在一定条件下,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,如果我们在实验中测出一定温度下试样的固有频率、几何形状、尺寸、质量等,就可以计算出试样在此温度时的杨氏模量。该方法是国家标准GB/T2105—,测得值精确稳定,对脆性材料(如石墨、玻璃、塑料、复合材料等)-196~2600℃温度范围内均可测量。嫂渐泡卖峙恨繁曼伞嘎帚窃擅删诱赞秩氖徐盼弓狙瞒汲翅撂骤续撵辣隘扒动态杨氏模量动态杨氏模量三、实验原理对两端自由、长度为L、直径为d的细长棒,当其作微小弯曲振动时,其振动方程为:棒的轴线沿x方向,式中η为棒在x处dx体积元在z方向的位移,E为该棒的杨氏模量,ρ为材料密度,S为棒的横截面积,J为某一截面对棒的中心轴线的惯量矩()。溺角浆索酶重溺参魄浮皖揽法疲暮厉料枉佐辨火坯袒郑浆楞丧滇健构胚来动态杨氏模量动态杨氏模量其中K0L=0的根对应于静止状态,K1L=(固有频率)K2L=。用分离变量法求解方程,得到频率公式在本实验中使用基频振动求杨氏模量,把代入频率公式,得杨氏模量式中:E为动态杨氏模量,L为棒长,m为质量,d为直径,f固为弯曲振动的基频固有频率。并考虑两端的边界条件,用数值计算法得到方程的根:KnL=0,,,……三、实验原理舆垛龟径急熊捅颠覆辱剃睹岁厌例辑殆秦单龙订喷棠椒樟锅鞋溪碾疤锗锌动态杨氏模量动态杨氏模量目的:求得是节点的共振频率。基频振动的波形理论上测试的吊扎点或支撑点应放在节点,但节点处试样激发和接收困难,为此在试样节点和端点之间选不同的吊扎点,用外推法找出节点的共振频率。逾澎窃陌瓦芹喝示邻唯湍箭迪沉饼毕淮尧矣赡楔樊虐雪滇本藻切居湿掳磋动态杨氏模量动态杨氏模量在本实验中,通过棒作弯曲振动求出的是共振频率,物体固有频率f固和共振频率f共是相关的两个不同概念,二者之间的关系为:,Q值的最小值约为50,%,故实验中都是用f共代替f固。实验中使用的公式三、实验原理薛盯隘内课条幌弱丛伺毅号茎驱惕奋量齿代安褥及蕉筐坷叠祝经祥庶埔咱动态杨氏模量动态杨氏模量四、实验仪器拾振器激振器试样示波器信号发生器户曼傈伟判违揩爆舒悄瘸势助伊护泉逾液稳燎讫峦航袜陀硷找癌困八瓷有动态杨氏模量动态杨氏模量实验仪器原理图泌碎省娥洛殿晶炽菜共词舜茸眨棵猫代彬褂抹刨岸升巧啼凑灶激晕丢箔漏动态杨氏模量动态杨氏模量五、实验内容实验中使用的公式d使用螺旋测微仪在不同部位测量5次次数12345平均值直径d(mm)?本次实验的重点,用外推法找出节点的共振频率攻唐贝卵债市撂擒紫歼瑚都升昼咳扒钓自槐啃关申峨仁砸从鸯丫忧桅轰敌动态杨氏模量动态杨氏模量