文档介绍：精选优质文档----倾情为你奉上
精选优质文档----倾情为你奉上
精选优质文档----倾情为你奉上
动态法测量杨氏模量实验报告
　　篇一：动态悬挂法测定金属材料的杨氏模量实验报告
　　实验名称动态悬挂法测定金属材料的杨氏模量
　　
　　。。。
　　
　　根据棒的横振动方程：
　　?4y?S?2y
　　??0 （1）42
　　?xYJ?t
　　式中?、S、Y、J分别表示材料的密度、样品（棒）的截面积、材料的杨氏模量、特定截面的惯量矩。求解方程，得圆形棒的杨氏模量为
　　l3m2
　　Y?（2）
　　d
　　式中?为棒长，d为棒的界面直径，m为棒的质量。若是矩形棒，则为
　　l3m3
精选优质文档----倾情为你奉上
精选优质文档----倾情为你奉上
精选优质文档----倾情为你奉上
　　Y?（3）
　　bh
　　式中?为棒长，b、h分别为棒的宽、厚，m为棒的质量。
　　在实验中测出样品棒的固有频率f，即可由（2）、（3）式计算出样品的杨氏模量Y。在国际单位制中扬氏模量的单位为牛顿·米-2。本实验装置如图1所示。
　　图1 动态悬挂法测量扬氏模量实验装置图
　　将信号发生器输出的等幅正弦波信号，经过放大器加在激振器上，把电信号转变成机械振动，在由悬线把机械振动传给样棒，使得样棒受迫横振动。样棒另一端的悬线把样棒的振动传给拾振器，这时机械振动又转变成电信号，该信号经放大后送到示波器上显示。
　　当信号发生器的频率不等于样棒的固有频率时，样棒不发生共振，示波器显示屏上的信
　　号的幅度不大。当信号发生器的信号频率等于样棒的固有频率时，样棒发生共振，示波器上波形幅度突然增大，读出此时的频率为共振频率。由于样棒的固有频率与共振频率相差甚小，可作为样棒的固有频率。
　　
　　悬挂法杨氏模量测量仪，示波器，低频信号发生器，电子秤，游标卡尺，铜棒和不锈钢圆棒样品。
　　
精选优质文档----倾情为你奉上
精选优质文档----倾情为你奉上
精选优质文档----倾情为你奉上
　　、直径和质量；
　　?1011牛顿·米-?10牛顿·米-2，先
　　11
　　估算出共振频率，以便寻找共振点。
　　。
　　（2）式分别计算出不锈钢棒和铜棒的扬氏模量。，测量样品节点处的共振频率。
　　
　　
　　?d仪＝?；?l仪?； ?m仪?;
　　2.
　　钢棒：?；?d仪＝?；?d仪?l3m
　　E?
　　d4
　　?2
　　3
　　2
　　?
　　?3
　　2
　　??10????10??
精选优质文档----倾情为你奉上
精选优质文档----倾情为你奉上
精选优质文档----倾情为你奉上
　　??
　　?10?34
　　??1011N/m2
　　uf?
　　uE
　　?E
　　???
　　2
　　2
　　2
　　?,ud=,ul=,um=
　　2
　　?uf??u??u??ud?
　　?9?l???m??4??16???f?
　　?l??m??d???
　　2
　　2
　　2
　　2
　　????????
　　?9??????4???16??
　　.1??????1022??
精选优质文档----倾情为你奉上
精选优质文档----倾情为你奉上
精选优质文档----倾情为你奉上
　　?
　　UE???1011??1011N/m2,
　　EFe?????1011N/m2
　　同理，可以得到铜棒的杨氏模量：
　　铜棒：?；?d仪＝
　　?；?d仪?所以，E
　　Cu
　　?
　　?????1011N/m2
　　外延法测量节点的共振频率 x/mm xl
　　15 20 25 30 40 45 50
　　
　　f/