基于NI ELVIS和LabVIEW的动态杨氏模量实验系统设计

设计了基于NI ELVIS平台和LabVIEW虚拟仪器的动态杨氏模量实验系统。该系统在NI ELVIS平台基础上采用虚拟信号发生器和虚拟示波器代替YM-2型信号发生器和传统示波器,有效提高了试样棒共振频率测量的精度,实现了测量信号的实时显示、采集、存储和自动化测量。实践表明,该系统的搭建和测试有助于学生更好地理解和掌握实验,提高实践创新能力。     

基于NIELVIS和LabVIEW的声速测定实验的改进

对传统声速实验进行改进,设计了基于NI ELVIS平台和LabVIEW虚拟仪器的声速测定实验系统。该系统在NI ELVIS平台基础上采用虚拟信号发生器和虚拟示波器代替传统信号发生器和示波器,实现了测量信号的实时显示、采集、存储和定量测量。实践表明,该系统能有效提高实验的测量精度,有利于学生更好地理解和掌握实验,提高实践创新能力。     

利用基于声卡的虚拟仪器测量RC电路的时间常数

实现了基于LabVIEW和声卡的虚拟信号发生器和虚拟数字示波器,并利用虚拟信号发生器的方波信号作为RC串联电路的激励信号,利用虚拟数字示波器显示RC电路的暂态过程图,并给出精确测量RC串联电路时间常数的实验方法。     

基于虚拟仪器技术的示波器研究

基于LabVIEW虚拟仪器开发平台,将虚拟仪器技术与示波器原理相结合,开发了用户操作界面人性化程度高、仿真信号种类变化多、测量结果准确性好的虚拟示波器。不仅实现了仿真信号相位、峰值、频率、直流偏移量和占空比多种参数的测量,也可以将波形以图片和数据两种方式进行保存。另外,研究了仿真信号的物理参数对信号波形的影响,便于对相位和频率等抽象物理量拥有更深更形象的理解。这种智能化虚拟示波器,实现了数据分析、处理和显示自动化、简单化,极大地提高了实验效率。     

动态法测量固体材料的杨氏模量的一种新方法

结合双光栅对固体材料杨氏模量进行动态测量,激光通过达到共振的样品时,由双光栅将微弱的振动位移通过光拍信号放大,通过示波器输出拍频数,再利用Matlab对相应的拍频数和频率进行曲线拟合,确定样品的固有频率,从而得到一种测量固体样品的杨氏模量的新方法。     

衍射法测量金属丝的杨氏模量

本文提出了一种新的测量金属丝杨氏模量的方法--夫琅禾费单缝衍射法.平行光遇到由金属丝被拉伸形变而形成的单缝,产生衍射,用CCD光强分布测量仪接收衍射光信号,用示波器定标方法测量衍射角,可以精确计算金属丝的杨氏模量.最后与普通光杠杆放大法比较,对可能引入的误差来源做了分析,结果证明,本方法测量精度更高、相对误差更小.     

基于MATLAB的最小二乘法处理杨氏模量测量数据的研究

分析了支撑共振法测量固体材料杨氏模量的实验原理,用最小二乘法代替外延法处理测量数据,给出MATLAB数学软件具体处理程序,运行得到试样基振频率并直接求出其杨氏模量以及相对误差,大大的简化了实验的计算处理过程并且减小了实验误差。     

线阵CCD在声光调制实验中的应用

用线阵CCD代替可移动的光电二极管,改进了声光调制实验。将声光调制的入射光和衍射光投射在线阵CCD上,线阵CCD的信号输出由数字示波器显示,利用数字示波器的＂光标＂功能测出光斑的距离。改进后,使测量变得简单快捷,提高了实验效率,并减小了实验测量误差。     

示波器实验的教学改革

示波器的原理和使用是大学物理实验教学的一个基础实验项目.传统的教学仅限于向学生介绍示波器显示波形的原理,测量信号电压、频率和周期等参数,以及采用利萨如图形测量待测信号频率等内容.随着科技的进步,传统的模拟示波器已经逐步被数字示波器所替代,一些高校实验项目也做了相应的调整.本课题探讨数字示波器的实验拓展,即结合压电传感器...     

杨氏模量测量的研究性与综合性实验设计

通过测量悬臂梁自由阻尼振动频率等参数来计算梁状材料的杨氏模量.实验通过精心设计,涉及并运用了力传感器、惠斯通电桥、数字存储示波器、计算机接口、快速傅里叶变换和LabVIEW虚拟仪器等知识和内容.     

振动法同时测定动态杨氏模量和剪切模量

在运用传感器、数据采集卡、LabVIEW虚拟仪器测定矩形板材在弯曲和剪切振动频率基础上,同时测定材料的动态杨氏模量、剪切模量和泊松比.     

金属管杨氏模量与温度关系的实验研究

采用动力学共振法测量不同管径金属管的共振频率,运用origin软件对实验数据进行二次函数拟合,代入管状材料杨氏模量的计算公式得到试样的杨氏模量。通过加热控温设备改变金属管温度,研究金属管杨氏模量与温度的关系。实验结果表明金属管杨氏模量的大小与温度成线性关系。     

弯曲共振法测量材料的杨氏模量实验改进

针对共振法测量杨氏模量实验中存在精确度和获取共振频率上的不足,在原装置中增加高度调节装置和水平仪,通过实验操作对共振阶数进行判断.实验结果证明选用共振二阶型态测量杨氏模量较有优势.     

重力场与静电场特点的比较

“场”是一种客观存在的物质，但由于“场”具有不易直接感受的特殊存在形态，同学们对“场”的物质性的理解不够深刻，解决“场”的相关问题时也感到棘手．笔者就高中阶段最典型的两种场——“重力场”和“静电场”的力学性质与能量特点进行比较，使同学们对“场”的概念有更深刻的认识．     

悬丝耦合音频共振法的原理与检验

提出了悬丝耦合音频共振的实验方法,用来测定材料的杨氏模量、剪切模量和泊松比,并分析了测量误差来源,进而运用此方法测定了25号碳钢(退火)的杨氏模量和剪切模量.     

横梁弯曲衍射法测玻璃杨氏模量的改进

设计、制作了横梁弯曲衍射法测物质材料的杨氏模量仪器,并利用单缝衍射测量了火石玻璃挠度的变化,实现了螺旋加力装置配合拉力传感器对拉力连续、稳定控制.     

用半导体激光器改进测量金属扬氏模量实验

本文介绍了一种用半导体激光器改进测金属扬氏模量实验的方法，提高了测量精度，简化了操作过程，节省了实验装置。     

Mechanical properties of silicon nanobeams with an undercut evaluated by combining the dynamic resonance test and finite element analysis

Mechanical properties of silicon nanobeams are of prime importance in nanoelectromechanical system applications.A numerical experimental method of determining resonant frequencies and Young’s modulus of nanobeams by combining finite element analysis and frequency response tests based on an electrostatic excitation and visual detection by using a laser Doppler vibrometer is presented in this paper.Silicon nanobeam test structures are fabricated from silicon-oninsulator wafers by using a standard lithography and anisotropic wet etching release process,which inevitably generates the undercut of the nanobeam clamping.In conjunction with three-dimensional finite element numerical simulations incorporating the geometric undercut,dynamic resonance tests reveal that the undercut significantly reduces resonant frequencies of nanobeams due to the fact that it effectively increases the nanobeam length by a correct value △L,which is a key parameter that is correlated with deviations in the resonant frequencies predicted from the ideal Euler-Bernoulli beam theory and experimentally measured data.By using a least-square fit expression including △L,we finally extract Young’s modulus from the measured resonance frequency versus effective length dependency and find that Young’s modulus of a silicon nanobeam with 200-nm thickness is close to that of bulk silicon.This result supports that the finite size effect due to the surface effect does not play a role in the mechanical elastic behaviour of silicon nanobeams with thickness larger than 200 nm.     

基于声卡和LabVIEW测量金属的动态杨氏模量

利用声卡的DSP技术和LabVIEW应用软件,实现了在金属动态杨氏模量的测量中共振信号的频率的测量.     

游标卡尺在测定金属杨氏模量中的应用

根据拉伸法测量金属杨氏模量的原理,利用现有的杨氏模量仪,设计了一套应用游标卡尺测定金属杨氏模量的方法。