金屬學(xué)彈性模量測(cè)量方法的比較論文
摘要：根據(jù)三種常用測(cè)量方法的測(cè)量數(shù)據(jù)，比較分析三種方法的精確度、優(yōu)缺點(diǎn)、適用條件等。結(jié)果表明，利用光杠桿裝置測(cè)量金屬彈性模量的誤差最小，因此，在金屬彈性模量的一般測(cè)量中，光杠桿裝置是最理想的測(cè)量工具。
關(guān)鍵詞：金屬彈性模量；CCD成像系統(tǒng)；光杠桿；彎曲梁法
1 序言
彈性模量是表示固體材料彈性形變的重要物理量，在工程設(shè)計(jì)中是一個(gè)常用參數(shù)，是選定機(jī)械構(gòu)件材料的重要依據(jù)之一。對(duì)于金屬絲而言，在所發(fā)生的彈性形變范圍內(nèi)，其伸長量非常小，是一個(gè)難以測(cè)量的量，因此精確測(cè)量金屬絲的伸長量是實(shí)驗(yàn)的'關(guān)鍵所在。常用的測(cè)量方法有：光杠桿放大法、CCD成像系統(tǒng)法、梁的彎曲法、共振法以及用測(cè)量電學(xué)量或光學(xué)量來測(cè)量伸長量的方法。本文使用三種不同的經(jīng)典方法通過放大金屬微小的彈性形變量來測(cè)定金屬彈性模量。
2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
2.1 CCD成像系統(tǒng)
由以上數(shù)據(jù)計(jì)算金屬彈性模量
相對(duì)不確定度：
2.2 光杠桿裝置
由以上數(shù)據(jù)可得
相對(duì)不確定度：
2.3 梁的彎曲法
金屬梁的彈性模量測(cè)量結(jié)果：
相對(duì)不確定度：
3. 結(jié)語
以上三種實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)階段測(cè)定金屬彈性模量時(shí)使用最為廣泛的幾種實(shí)驗(yàn)方法，通過多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量、數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)分析得出結(jié)論：三種方法最后測(cè)定的金屬彈性模量的相對(duì)不確定度最大的是彎梁法，其次是CCD法，最小的是光杠桿法。在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件下，雖然有多種測(cè)量彈性模量的方法，其測(cè)量精度的提高主要是對(duì)金屬形變量的放大測(cè)量，彎梁法和CCD法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)較為合理，但實(shí)驗(yàn)精度不理想，實(shí)驗(yàn)誤差較大，而經(jīng)典的光杠桿法，雖然原理簡單，但設(shè)計(jì)合理，仍然時(shí)測(cè)量金屬彈性模量的理想方法。
參考文獻(xiàn)：
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