基于PASCO系统的材料杨氏模量的测量

发布时间：2021-11-28 15:15

　　通过对传统实验仪器和测量方法进行改进,利用PASCO实验系统设计一套基于静态拉伸法测量材料的杨氏模量实验方案。利用力传感器和转动传感器测量材料的应力和应变数据,并使用Science Workshop数据采集软件对数据进行采集处理。得到待测材料的杨氏模量。该实验方案与传统静态拉伸测量方案相比,实验结果更加准确,适用范围更广。 

【文章来源】：大学物理实验. 2020,33(05)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

金属丝拉伸示意图

为了测得弹性模量,设计了如图2所示的实验装置。选取一根质量均匀不易变形的刚性杠杆,将一端固定在一个旋转轴上,杠杆可以绕旋转轴旋转。待测物体使用合适的夹具夹住两端,一端连接在杠杆上,另一端连接在一维平移台上,平移台通过螺母与一转动传感器相连接。在杠杆的一端放置着一个力传感器,假设待测材料与杠杆连接处距转动轴为l1,待测材料受到的拉力为F。力传感器距离杠杆转动轴为l2,力传感器的示数为F′。当平移台手轮旋转时,平移台的台面沿着材料纵向发生一维移动,这样就对待测材料(此处为金属丝)施加一个拉力,在一定拉力范围内使待测材料发生弹性形变,其拉伸量ΔL即是平移台台面的移动量,平移台台面经细线与转动传感器连接,ΔL可由转动传感器测得。而由于力传感器位置固定,杠杆保持静止。平移台手轮则经细线带动转动传感器,其手轮的线位移量Δl亦可以通过转动传感器测得。二者之间满足如下的线性关系

对式(2)中平移台台面移动量ΔL和平移台手轮线位移量Δl之间的线性关系利用两个转动传感器进行测量,得到斜率k。利用PASCO Capstone软件作转动传感器线位移量与转动传感器线位移量之间的曲线如图2所式,利用软件对其进行函数拟合,并计算斜率k,如图,k=0.031 3±6.1×10-6。2.2 实验装置形变校准

【参考文献】：
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本文编号：3524658