伸长法测定杨氏du弹性模量-注意事项:在增减钢丝的负荷,测量钢丝伸长量的过程中,不要中途停顿而改测其他物理量,因为钢丝在增减负荷时,如果中途受到另外干扰,则钢丝的伸长(或缩短)量将产生变化,导致误差增大。其它各量应在钢丝伸长量之后进行测量。影响较大的测量误差应该是在望远镜中对标尺的读数。
拉伸法测金属丝的杨氏模量的误差分析及消除办法:根据杨氏弹性模量的误差传递公式可知,误差主要取决于金属丝的微小变化量和金属丝的直径,由于平台上的圆柱形卡头上下伸缩存在系统误差,用望远镜读取微小变化量时存在随机误差。测量金属丝直径时,由于存在椭圆形,故测出的直径存在系统误差和随机误差。
声速法:该方法是通过测量材料中超声波的传播速度来计算材料的杨氏模量,其原理是利用材料的声学特性和弹性模量之间的相关性进行测量。光弹法:该方法是通过测量材料表面上光栅位移产生的相位差异,来计算材料的杨氏模量,其原理是利用材料的光学特性和弹性模量之间的相关性进行测量。
杨氏模量光杠杆法中各长度量用不同的仪器来测量,充分利用实验数据,避免了数据处理上引入的误差。杨氏模量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨所得到的结果而命名。
测量金属杨氏弹性模量的误差主要来自于实验设计和测量方法的选择、实验设备的精度和使用条件的控制等方面。以下是几个可能引起误差的因素:试样准备:试样制备不当可能导致试样的形状、尺寸和表面质量等方面存在偏差,影响到测量的准确性。测量方法:测量方法的选择和实验设计的差异可能引起测量误差。
可见,金属丝的直径必须用千分尺量,才能保证算得的杨氏模量为3位。总之,不同的长度用不同的量具,是为了保证计算结果的精度。从相对误差角度考虑,相对误差=绝对误差/测量值。
拉伸法测定钢铁直径的数据处理。操作方法:调节杨氏模量测定仪三角底座上的调整螺钉,使支架、细钢丝铅直,使平台水平。将光感放在两前脚放在平台前面的横槽中,后脚放在钢丝下端的夹头上适当位置,不能与钢丝接触,不要靠着圆孔边, 也不要放在夹缝。
实验得出一般是拉力与变形量的关系,将F~ΔL曲线转化为应力~应变曲线,利用应力~应变曲线的直线段(下图中的OA段),算出其斜率即为钢丝弹性模量,因为模量E=( F/S)/(dL/L)。单位:兆帕(MPa)。
应力(σ)单位面积上所受到的力(F/S)。 应变(ε ):是指在外力作用下的相对形变(相对伸长DL/L)它反映了物体形变的大小。 杨氏模数(Youngs modulus )是材料力学中的名词,弹性材料承受正向应力时会产生正向应变,定义为正向应力与正向应变的比值。
力的增量,本来方程是直接给出力的,但涉及钢丝原长,两边取增量得到正比例关系,方便计算拟合。
静态拉伸法测弹性模量的原理是根据胡克定律,通过对材料的直线拉伸应力-应变曲线进行拟合,得到弹性模量的数值。胡克定律及其意义 胡克定律指出,在材料的弹性变形范围内,材料受力与其产生的弹性形变成正比例关系,比例系数为弹性模量。这个定律对于工程材料的设计、制造和使用具有重要意义。
杨氏模量数据处理过程通常涉及测量、计算和分析几个主要步骤。在进行杨氏模量测量之前,需要准备合适的实验设备和材料,如试样、测量装置和控制系统等。试样通常选择具有代表性且质量良好的材料,以确保测量结果的准确性。测量装置则需要具备高精度和高稳定性,以减小误差。
杨氏模量数据处理过程如下:第一步,首先打开“杨氏模量测量数据处理”相关的Excel文档。第二步,找到“杨氏模量测量数据处理”所涉及的参数,接着打开公式,找到计算方法。第三步,接着点击“杨氏模量测量数据处理”的公式,此时会根据你填写的参数生成相关结果。
数据处理:本实验要求用以下两种方法处理资料,并分别求出待测钢丝的杨氏模量。用逐差法处理资料 将实验中测得的资料列于表2-4(参考)。l= ± cm L= ± cm R= ± cm D= ± cm 注:其中L,R和D均为单次测量,其标准误差可取测量工具最小刻度的一半。
x=8*[0,1,2,3,4,5,6];%输入砝码的数量。
拉伸法测定钢铁直径的数据处理。操作方法:调节杨氏模量测定仪三角底座上的调整螺钉,使支架、细钢丝铅直,使平台水平。将光感放在两前脚放在平台前面的横槽中,后脚放在钢丝下端的夹头上适当位置,不能与钢丝接触,不要靠着圆孔边, 也不要放在夹缝。
系统误差一定的时候才可以使用,这样使用逐差法可以避免系统误差对试验的影响,否则,逐差法没有意义 如何使用逐差法处理资料:将实验中测得的资料列于数据表 l= ± cm L= ± cm R= ± cm D= ± cm 注:其中L,R和D均为单次测量,其标准误差可取测量工具最小刻度的一半。
1、逐差法可以提高实验数据的利用率,减小了随机误差的影响,另外也可减小了实验中仪器误差分量。逐差法针对自变量等量变化,因变量也做等量变化时,所测得有序数据等间隔相减后取其逐差平均值得到的结果。
2、逐差法。逐差法是通过计算不同载荷下的应变和应力的差值来计算杨氏模量,并具有很高的精确度,作图法是一种通过绘制应力和应变关系的曲线图来测定杨氏模量的方法,精确度较低。逐差法须保证实验中的载荷和应变之间满足胡克定律,作图法没有硬性条件。
3、弹性系数是一定时期内相互联系的两个经济指标增长速度的比率,它是衡量一个经济变量的增长幅度对另一个经济变量增长幅度的依存关系。‘弹性系数计算公式为: K=δF/δL 是物体所受的应力与应变的比值 弹性模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL。
4、弹性模量E定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比,要测量小变形,就必须将测量结果放大后读取,以减小测量误差。但小尺寸测量的稳定性依然不理想,所以需要用等量加载法测量一组多个数据,以便对数据进行逐差法处理。说明:又称杨氏模量。弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质。
5、学习使用逐差法处理数据用拉伸法测定钢丝的杨氏弹性模量。【实验原理】胡克定律和杨氏弹性模量固体在外力作用下将发生形变,如果外力撤去后相应的形变消失,这种形变称为弹性形变。如果外力后仍有残余形变,这种形变称为范性形变。协强:单位面积上所受到的力(F/S)。
注意,弄清上面求得的l是对应于增加多少千克砝码钢丝的伸长量。
逐差法可以提高实验数据的利用率,减小了随机误差的影响,另外也可减小了实验中仪器误差分量。逐差法针对自变量等量变化,因变量也做等量变化时,所测得有序数据等间隔相减后取其逐差平均值得到的结果。
逐差法提高了实验数据的利用率,减小了随机误差的影响,另外也可减小仪器中误差分量,因此是一种常用的数据处理方法。