螺旋测微计在测量金属杨氏模量中的应用

本根据拉伸法测量金属杨氏模量的原理,对利用螺旋测微计测量金属杨氏模量的方法做了可行性分析,并在此基础上设计出一套完整的借助螺旋测微计测量金属杨氏模量的方法。     

差动式电感测量金属丝杨氏模量

基于铁芯在差动式电感线圈中移动使线圈的电感值发生变化从而表征微小位移的原理设计了测量金属丝杨氏模量的新型实验装置。通过砝码给金属丝施加一定的力导致金属丝伸长,金属丝在伸长时使固定在它上面的铁芯在线圈中移动,从而使差动线圈1和差动线圈2的电感值发生变化。利用铁芯移动距离与电感变化之间的关系得到金属丝的伸长量,将金属丝的伸长量代入公式计算得到金属丝的杨氏模量。     

伸长法测金属丝杨氏模量实验的改进

自制了一种测量微小位移的传感器，用于测量金属丝的伸长量，进而测出其杨氏模量，和传统的测量杨氏模量的其它方法相比较，这种方法是一种电测法，明显、直观、误差小，具有极大的优越性。     

用干涉法测金属丝的杨氏模量

在测量金属丝的杨氏模量时,关键是测量金属丝的微小伸长量.给出用光学测量微小量的一种方法,即用劈尖的等厚干涉法测量钢丝的微小伸长量.     

杨氏模量测定实验的改进

杨氏模量测定实验是普通物理的一个基本实验。传统的实验装置在调整、读数方面存在一些不便,作者设计了一种新的方法改进实验,收到较好的效果。     

复射式光杠杆

本文给出了一种新式光杠杆——复射式光杠杆的结构，并用新旧两种光杠杆测定杨氏弹性模量进行了对比实验，给出了测量结果及误差。     

有限元方法的小管径单壁碳纳米管杨氏模量预测

针对小管径单壁碳纳米管性能参数在实验中测量困难,以及现有计算机模拟方法时间长的问题,采用分子结构力学理论结合有限元方法,对小管径单壁碳纳米管的杨氏模量进行了研究.基于ANSYS软件平台,利用参数化设计语言建立了扶手椅形、锯齿形、螺旋形单壁碳纳米管分子三维有限元模型.在纯轴力作用下,对单壁碳纳米管分子模型进行加载,并考虑管径厚度和手性,得出了单壁碳纳米管的杨氏模量值.模拟结果表明,单壁碳纳米管的杨氏模量值在0.9-1.14 TPa之间,具有随管径和螺旋角增加而增大的趋势,且在小管径范围内具有尺度效应.     

P3HT有机压阻器件受黏弹性的影响及其机械性能改进

制备了ITO\P3HT(100 nm)\Al(70 nm)结构的有机压阻器件,并测试了其在不同压力下的I-V特性,发现了承压后动态电学特性不同的两种类型的压阻器件,且两种压阻器件都表现出负压阻特性.现认为器件类型的分化可能是由于P3HT黏流形变的作用.为了减小黏流形变和改善薄膜弹性,提出了一种薄膜制备改进工艺:真空快速成膜工艺和退火处理,二者结合可以提高薄膜的杨氏模量,减小薄膜的黏流形变,提高其机械性能稳定性,有助于稳定压阻器件的性能,拓宽传感器的量程.     

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。     

温度变化对微梁谐振频率的影响

双层材料微梁是一种常见的高灵敏度微梁传感结构,温度变化会使微梁发生弯曲形变并改变微梁的谐振频率．研究了微梁谐振频率与其构成材料的杨氏模量E和热膨胀系数a的关系、以氮化硅上沉积了不同厚度金膜的双层微梁结构为对象,通过在原子力显微镜AFM上的实验获得了295～325K范围内微梁的弯曲形变和谐振频率分别与温度变化的关系曲线．对实验结果的分析表明,构成微梁两种材料热膨胀系数的差异会引起微梁的非线性形变和谐振频率的非线性偏移,且主要在温度变化范围小于5K时起作用;在295～325K时两种材料杨氏模量随温度的变化会引起微梁谐振频率的线性偏移．同时,提出了相应的微梁应用建议,以保证在环境温度有变化的应用场合下双层材料微梁仍具有较高的测量精度.