金属丝杨氏模量的测量,不锈钢矫顽力检测
动态悬挂法:将试样(圆棒或矩形棒)用两根线悬挂起来并激发它作横向振动。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、质量以及它的杨氏弹性模量,如果我们在实验中测出了试样在不同温度下的固有频率,就可以算出试样在不同温度下的杨氏弹性模量。此法克服了静态拉伸法的缺点,具有实用价值,是国家标准规定的一种测量方法。
在本实验中,采用静态拉伸法。基本原理如下:
一根粗细均匀的金属丝,长度为L,截面积为S。将其上端固定,下端悬挂砝码。于是,金属丝受外力F作用而发生形变,伸长了ΔL,比值F/S是金属丝单位面积上的作用力,称为胁强(正应力);比值ΔL/L是金属丝的相对伸长,称为胁变(线应变)。根据虎克定律,金属丝在弹性限度内,它的胁强与胁变成正比,即
F/s=EΔL/L
式中比例系数Y就是杨氏弹性模量。
由于伸长量ΔL的值很小,用一般量具不易测准。本实验采用光杠杆望远镜尺组进行放大测量(简称光杠杆放大法)。