开尔文电桥电路测量材料杨氏模量系统的实验设计与开发

本实验主要是应用开尔文电桥电路测微小电阻的原理,根据钢丝材料在受力的作用下,钢丝长度发生微小变化时其电阻也随之变化的关系,由相关理论推导出测量钢丝材料杨氏模量的计算公式,并提出了一种测量材料杨氏模量的方法。     

光电法测量金属丝的杨氏模量

根据硅光电池的光电特性,设计了测量钢丝杨氏模量实验中的光电测量装置,钢丝在外力作用下被拉长时,硅光电池的受光面积会发生变化,并引起光电流大小的改变.通过测定光电流的显著改变量即可测算出金属丝的微小伸长量,最终获得更准确的钢丝杨氏模量数值.     

用打点计时器做激发源测量杨氏模量

在用动态法测量杨氏模量实验中,在钢丝一端固定另一端自由的边界条件下,使用打点计时器作为激发源使钢丝进行横向受迫振动,当共振发生时将形成稳定的驻波,依据共振频率与材料杨氏模量的关系可以测定均匀棒状材料的杨氏模量.     

弯曲法测量圆柱形试样杨氏模量的研究

根据圆柱形的受力弯曲理论推导出弯曲法测量圆柱形试样杨氏模量的公式,改进了仪器,测出了圆柱形试样金属丝的杨氏模量,解决了弯曲法测量圆柱形杨氏模量的问题,消除了在实验教学及生产中由于试样形状的限制而产生的不利影响.     

弦、杆、环的横振动理论与实验研究

本文对弦的横振动方程进行了严格推导,得出波速的解析解,并在共振时测量了波长和共振频率的实验值,理论与实验相吻合.本文对杆的横振动方程亦进行了严格推导,对一端卡住、另一端自由时进行了数值求解,得出共振时容许的前几个本征频率的表达式及相应共振波节位置,给出通解,实验中测出了不同长度时不锈钢薄细长条的基频及前几阶泛音共振频率,测出的波节位置与理论值一致,并求出不锈钢长条的杨氏模量,与标准值相符.进一步推广到圆形钢丝环的小振动情形,实验上测出了圆环共振时的频率及波长,求出截面为圆形的细钢丝的杨氏模量,与现有值基本符合.     

定标法求钢丝杨氏模量的实验研究

针对静态拉伸法,依据光放大原理,采用一次性增(减)砝码的测量方案,使钢丝充分地拉伸(或收缩),反复读取标尺刻度值来测定钢丝的微小伸(缩)量,由实验原理及其不确定度的分析,结合测量数据,应用Spss分析给出标尺刻度变化量与其所加砝码质量的定标曲线.选定砝码质量,用定标曲线标定出刻度尺的变化量,最终计算出钢丝的杨氏模量.用置信概率为95％的不确定度对实验数据进行分析与评定,能得到更加合理的实验结果.     

测定钢丝杨氏模量的实验方案研究

针对静态拉伸法测杨氏模量的实验方法,改进钢丝微小伸(缩)量的测量方案,选用一次性增(减)砝码的测量方案,使钢丝得到充分的拉伸(或收缩).由光放大原理分析,合理选择负重砝码,适度控制光杠杆镜面与望远镜的距离,使得望远镜中标尺刻度变化量的测量质量进一步提高.通过实验原理及其不确定度分析,结合测量数据,用置信概率为95%的不确定度对测量数据及杨氏模量的实验结果进行分析与评定,能得到更加合理的实验结果.     

测量细丝直径的一种新方法

利用力敏传感器的电压输出特性与受力之间的关系结合静力称衡法,从理论上推导出了测量细丝直径的公式,然后设计出了相应的实验方案并进行了验证.利用该公式测量出的细丝直径与常规方法测量出的细丝直径相比较,二者的测量结果相差甚小,说明测量细丝直径的方案确实可行.这种测量细丝直径的新方法,在实际生活和教学科研方面有一定的参考和应用价值.     

快慢加力对金属丝杨氏模量的影响

基于传统的用拉伸法测量钢丝的杨氏模量实验,利用CCD传感器技术和Origin pro 7.5图像处理软件,分四种加力方式进行实验,求出不同的杨氏模量,得出了初步的变化规律,加力越快则杨氏模量越小,其原因供同行共同探讨。     

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。     

单壁碳纳米管力学行为的数字散斑相关法实验研究

通过直接单向拉伸超长单壁碳纳米管束长绳,首次借助高精度数字散斑相关法,并结合显维放大技术,测量了单壁碳纳米管的弹性模量和拉伸强度。试验中观察了单壁碳纳米管束长绳的断裂过程。单壁碳纳米管束长绳通过改进的化学气相沉积技术生成。试验得到单壁碳纳米管的平均杨氏模量为129.0±70.3GPa,平均拉伸强度为1.95±0.56GPa,低于计算值和先前其它文献的试验值。     

杨氏模量用电学量转换测量的设计

本文在传统的力学量测定的实验基础上,利用电学量参数变化测定杨氏模量,达到研究应力与应变的规律。     

直流双臂电桥在测定金属杨氏模量中的应用

本阐述了QJ44型直流双臂电桥的适用范围及测量原理,将对长度及长度增量表示的金属杨氏模量公式换算成以电阻及电阻增量表示的杨氏模量公式。从而通过测量金属丝拉伸前后的电阻值,计算出金属杨氏模量。     

动态法测金属杨氏模量的理论研究

本文系统地研究了动力学法测量杨氏模量的实验原理,结果表明实验测得的频率是金属棒与换能器组成的系统的固有频率,并得到该频率的基本公式.结果还证实由外推法处理后的频率的确是金属棒的固有频率.     

测定圆柱体杨氏模量的原理分析

分析了测量圆柱体弯曲形变杨氏模量的实验原理,得出了理论公式,将测量拉压形变、弯曲形变的杨氏模量以及扭转形变的剪切模量3个实验中样品形状统一成圆柱体.     

扬声器纸盆材料动态弹性模量的新测量方法

本文从理论上对末端有负载的臂梁的自由振动频率进行了计算，并采用新的激振和拾振装置，建立一种扬声器纸盆材料的动态弹性模量的新测量方法，测量了若干纸盆试样，得出典型的幅频响应曲线，并对实验结果进行了分析。     

杨氏弹性模量测量的设计性实验

首先分析指出杨氏弹性模量测量作为设计性实验符合设计性实验的选题原则;然后,简介测量金属丝伸长量的几种方案,通过不确定度分析,指出进一步提高杨氏弹性模量测量精度的关键;最后,总结了本设计性实验的意义.     

Theoretical relationship between sound velocity and the physical properties of submarine sediment

Density and elastic modulus change ratios are introduced to describe the sound velocity of submarine sediment.The density change ratio is a composite parameter describing the sound velocity.It is expressed by three physical parameters:porosity,solid phase density and seawater density.The elastic modulus change ratio is also a composite parameter of sound velocity.It is expressed by three physical parameters,including porosity,solid phase modulus and seawater bulk modulus.The sound velocity formula can be developed into a Taylor polynomial formula of these two composite parameters.The change in the two composite parameters constitutes the sound velocity surface,which contains the complete information regarding velocity properties and sediment characteristics.The one-parameter velocity formula is a curve on the velocity surface.Each porosity-velocity empirical formula,which represents various sea locations and conditions,is transformed to a standard form.This result is the product of a reference velocity and a modulation function.Comparisons of the numerical calculation and measurements show that the derived modulation functions yield similar results.The difference between the velocity formula derived in this paper and the Wood velocity formula is due to the elastic modulus models.     

基于超声波干涉的峰谷法计算声速值及实验误差探讨

介绍了基于Cassy Lab软件下的超声波干涉实验,提出了利用超声波干涉现象测量声速的方法.根据干涉理论推导了峰谷法测量声速的计算公式.分析和探讨了峰谷法计算声速的误差来源和改进方法.     

Determination of solid materials rigidity modulus by a new nondestructive optical method

We propose a new optical method for the determination of the rigidity modulus G of solid materials. The rigidity modulus is determined by measuring the twisted angle θ as a response of the material sample, depending on the applied force. The measuring of this twisted angle can be carried out by using an adapted polarimetric sensor. The effective measurement of rigidity modulus G for aluminum, Plexiglas and steel was experimentally obtained 1.4464×10¹⁰,0.99417×10⁹ and 1.0395×10¹¹ N m, respectively. The study has demonstrated the effective usefulness of our method for evaluating the rigidity modulus. A good agreement between the theoretical and experimental results was achieved.