金属线膨胀系数、德拜温度和杨氏模量之间关联特性

利用解析势能函数研究了FCC,HCP及BCC共19种金属的线膨胀系数、德拜温度和杨氏模量等之间的关联性,给出了金属的德拜温度和杨氏模量的解析计算式,其理论计算值与实验值符合较好.     

自制热敏温度计

为了让学生直接读出,演示测量温度实验被测物体的温度值,我们自制一只热敏温度计.电路如附图所示。图中3DG6为测温探头,用粘合剂把它粘在废元珠笔杆管内,露出金属管帽.测温时,将与3DG6相连的插头从插孔插入,金属管帽与被测物体接触.由于PN结具有约-2mv/℃的温度系数,当温     

利用横向共振法对牛骨杨氏模量测定的讨论

一般的静态法检测某些材质的杨氏模量时,常因易碎(如陶瓷)、多孔疏松不能恢复(骨质等)等诸多原因难以准确测量。而较为精准的激光散斑法又比较复杂。动态实验方法测量材料的杨氏模量是力学研究分析的一个有力工具。文章采用横向共振法测定骨质的弹性模量,并用静态法(激光散斑法)来验证其准确性。结果表明横向共振法测得的牛骨杨氏模量与激光散斑法的结果基本吻合,且实验结果稳定,误差小,可以在较短时间内取得很有价值的数据。另外,还对样品在不同温度下的杨氏模量的测量作了分析。     

分布式传感光纤应变和温度同时标定方法

为了实现分布式传感光纤应变和温度响应系数的快速准确标定,提出了应变和温度同时标定法.利用恒温装置控制传感光纤和金属管的温度,利用金属管的线性热膨胀对缠绕其上的分布式传感光纤施加应变,通过恒温装置中的松弛传感光纤补偿金属管上传感光纤的温度,共同实现应变和温度的同时、快速、准确标定.利用恒温水浴和不锈钢管进行了单模裸纤布里渊频移应变和温度响应系数的标定实验,应变标定跨度620με,温度标定范围35~75℃,得到单模裸纤布里渊频移的应变和温度响应系数分别为0.048 MHz/με和1.06 MHz/℃.结果表明该方法可用于小直径分布式传感光纤的应变和温度同时标定.     

杨氏模量的实验研究

1实验装置 传统静态法对杨氏模量测量[1]的缺点是载荷大、含有弛豫过程,不能真实地反映材料内部结构的变化.在脆性材料和不同温度下的杨氏模量的测量中都会受到限制.     

激光超声技术研究纳米材料的力学特性

本文简要地介绍利用激光超声技术对不同工艺条件下所制备的纳米铜、ZrO2和Al2O3纳米陶瓷的声速及相应的杨氏模量的实验测定方法及实验结果．结果表明：对于厚度为100μm－300μm的纳米铜试样，它的声速随成形压力的增高而增大；对于ZrO2和Al2O3纳米陶瓷，在较高的烧结温度下，试样的密度，声速及杨氏模量也随烧结温度的增高而增大，但在较低的烧结温度下，有可能出现异常，在低的烧结温度下，有可能出现较大的声速和杨氏模量．     

金属材料在低,高温下的杨氏模量测量

一、前言全国各高等学校的物理实验中,几乎都是用静力学的方法测量计算出金属材料杨氏模量的。其缺点是:不能测量材料在不同温度下的杨氏模量,不能测量脆性材料。然而,随着科学技术的发展,使用材料的种类和温度区域在不断扩大。因此,为全面了解和掌握材料的性能,我们采用动力学的方法     

兔主动脉低温杨氏模量的实验研究

为进一步完善动脉低温保存过程中为解决低温断裂问题而建立的冻结过程的热应力分析物理模型,本文研究家兔主动脉血管从室温到-80℃温度范围内,杨氏模量随温度的变化情况和加抗冻剂CPA的影响。研究发现兔丰动脉低温冻结状态的杨氏模量随温度的降低而增大;加CPA对兔丰动脉血管冻结状态下的杨氏模量有影响,相同温度情况下加CPA试样的杨氏模量比不加CPA试样的要低。     

拉伸法测头发丝杨氏模量实验装置的改装

拉伸法测金属丝杨氏模量实验装置进行改装,使其能测出较小的杨氏模量.利用改装后的装置系统测量不同的人类头发丝的杨氏模量,实验结果显示人类头发丝的杨氏模量为2.05~4.86GPa,该数据与已有的光学方法测得的结果基本一致.该研究表明改装后的装置可用于头发丝及其它纤维等材料的较小的杨氏模量测量,有效拓展了原装置的应用范围.     

圆柱形磁铁在金属管中的下落时间

用磁荷法计算磁铁产生磁场分布,进而计算圆柱形磁铁在金属管中的下落时间.实验测量圆柱形磁铁在金属管中的下落时间,得到与理论计算相符的结果.     

近距转镜杨氏模量仪

正大学物理实验材料力学专业实验同济大学物理实验中心仪器简介杨氏模量是表征材料力学性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量。针对原有的一些拉伸法杨氏模量实验仪在测量金属丝长度形变时的不足,近距转镜杨氏模量仪提供了改进的测量方案,其优点包括:最大限度缩短望远镜与实验架的距离,便于实验者调节仪器;引入拉力传感器,使所加应力数值准确且连续可     

干涉法测量橡胶材料杨氏模量的研究

橡胶材料杨氏模量的常见拉伸测量方法是光杠杆法,本文通过劈尖干涉的方法测量出橡胶条在轴向拉力作用下直径产生的微小变化量,由材料的本身的泊松比、直径变化量与杨氏模量之间的函数关系式,通过多次实验测量数据减少随机误差,并且分析计算了杨氏模量的最佳估计值和不确定度,实验结果表明该方法测量得到的杨氏模量与理论值误差在1.5%左右,最大相对不确定度约为1.2%.     

泊松比对拉伸法测材料杨氏模量的影响

用拉伸法测杨氏模量较小的圆形材料杨氏模量实验时,伴随材料的拉长,其直径将明显减小.此时,实验必须考虑材料直径的变化.以拉伸法测圆形硅胶的杨氏模量为例,将材料直径的变化通过泊松比转为材料伸长量,实验结果表明引入泊松比所测杨氏模量精确度提高,不确定度减小.     

基于CSY-998型传感器研究钢丝杨氏模量

基于传统的用拉伸法测量钢丝的杨氏模量实验,利用CSY-998型传感器平台研究钢丝杨氏模量,一方面是对电桥法中电阻式应变传感器的实际应用,另一方面通过与其它实验方法的比较,对学生拓展思维、创新实验也起到了较好的作用。     

一种金属线胀系数精确测量方案的研究

针对实验室金属线胀系数测量器材存在的精确度低、测量结果不直观等问题,提出了一种智能的金属线胀系数测量方案,方案以单片机STC89C52RC为控制核心,采用霍尔位移式传感器SS495A来对金属杆膨胀时的位移进行测量,温度传感器DS18B20来对金属管内温度进行采集,采用PID算法来控制金属管内温度的恒定,利用上位机软件对采集的数据进行处理,最终直接得出金属线胀系数α。实验证明方案稳定可靠,精确度较高。     

非简谐振动对石墨烯杨氏模量与声子频率的影响

在哈里森键联轨道法框架下, 考虑到原子的短程相互作用和原子的非简谐振动, 应用固体物理理论和方法, 得到了石墨烯的力常数、杨氏模量、扭曲模量、泊松系数以及声子频率随温度的变化关系, 探讨了非简谐振动对它们的影响. 结果表明: 1)杨氏模量与声子频率等随温度变化并遵从一定的规律, 其中力常数、杨氏模量、扭曲模量随温度升高而增大, 但变化较小; 声子频率随温度升高而增大但变化较快; 泊松系数随温度升高而较快地减小; 2)石墨烯原子具有沿键长方向的纵振动和垂直键长方向的横振动, 但以纵振动为主, 纵振动的非简谐效应远大于横振动, 横振动的简谐系数ε₀' 和第二非谐系数ε₂' 均小于纵振动的相应值ε₀,ε₂; 比值为ε₀/ε₀' ≈ 8.477,ε₂/ε₂' ≈ 156; 3)若不考虑非简谐振动项, 则石墨烯的力常数、杨氏模量和扭曲模量、泊松系数、声子频率均为常量, 与实验不符合; 同时考虑到原子的第一、二非简谐振动项后, 它们均随温度升高而变化, 而且温度愈高, 原子振动的非简谐效应愈显著. 本文的结果与文献的实验结果符合较好.     

第一性原理研究Ir的热力学和弹性性质

基于准谐近似理论,运用第一性原理投影缀加波方法研究了Ir的热力学和弹性性质,得到Ir的声子谱、状态方程、热容、熵、焓和线膨胀系数,以及弹性常数、弹性模量、剪切模量和杨氏模量随温度的变化关系.结果表明,计算的Ir声子谱和有限的实验测量结果一致;考虑电子对体系自由能贡献后计算的热容、熵、焓和线膨胀系数与实验值符合较好;在2600 K时,Ir的电子定压热容占总定压热容的17％,因此在高温时电子对Ir定压热容的贡献是不能忽略的;理论预测的Ir室温下的弹性常数、弹性模量、剪切模量、杨氏模量和实验值测量值基本吻合,并随温度的增加而逐渐减小.     

第一性原理研究Ir的热力学和弹性性质

基于准谐近似理论,运用第一性原理投影缀加波方法研究了Ir的热力学和弹性性质,得到Ir的声子谱、状态方程、热容、熵、焓和线膨胀系数,以及弹性常数、弹性模量、剪切模量和杨氏模量随温度的变化关系. 结果表明,计算的Ir声子谱和有限的实验测量结果一致;考虑电子对体系自由能贡献后计算的热容、熵、焓和线膨胀系数与实验值符合较好;在2600K时,Ir的电子定压热容占总定压热容的17%,因此在高温时电子对Ir定压热容的贡献是不能忽略的;理论预测的Ir室温下的弹性常数、弹性模量、剪切模量、杨氏模量和实验值测量值基本吻合,并随温度的增加而逐渐减小.     

声速测量仪使用新发现

介绍了用声速测量仪来测定固体的杨氏模量,并与教材中介绍的动态悬挂法测定固体的杨氏模量进行实验比较,结果更加简单、误差更小,并能一机多用。     

基于第一性原理研究单壁碳纳米管的力学性质

用基于第一性原理的Crysta103软件中的Hartree-Fock近似和密度泛函与Hartree-Fock混合近似两种方法计算一系列碳纳米管的杨氏模量,对两种近似方法的计算结果进行比较.Hatree-Fock近似计算的杨氏模量与实验和其它理论结果符合较好;密度泛函和Hartree-Fock混合近似计算的杨氏模量偏小,...