首先來(lái)說(shuō)明一下什么是楊氏模量測(cè)定儀,它是利用光杠桿對(duì)金屬絲長(zhǎng)度的微小形變進(jìn)行測(cè)量的原理,對(duì)材料的楊氏模量進(jìn)行測(cè)定的物理實(shí)驗(yàn)儀器。該儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,具有快速瞄準(zhǔn)、測(cè)量準(zhǔn)確、液晶屏顯示功能等優(yōu)點(diǎn)。
接下來(lái)來(lái)講講它的原理是什么?
固體材料在外力作用下產(chǎn)生各部分間相對(duì)位置的變化,稱之為形變。如果外力較小時(shí),一旦外力停止作用,形變將隨之消失,這種形變稱之為彈性形變;如果外力足夠大,當(dāng)停止作用時(shí),形變卻不能完全消失,這叫剩余形變。當(dāng)剩余形變開(kāi)始出現(xiàn)時(shí),就表明材料達(dá)到了彈性極限。
在許多種不同的形變中,伸長(zhǎng)(或縮短)形變是最簡(jiǎn)單、最普通的形變之一。本實(shí)驗(yàn)是針對(duì)連續(xù)、均勻、各向同性的材料做成的絲,進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。假設(shè)細(xì)絲的原長(zhǎng)為L(zhǎng),橫截面積為A,在外力P的作用下,伸長(zhǎng)了ΔL的長(zhǎng)度,單位長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)量ΔL/ L稱為應(yīng)變,單位橫截面所受的力則稱為應(yīng)力。根據(jù)虎克定律,在彈性限度內(nèi),應(yīng)變與應(yīng)力成正比關(guān)系,即
P/A = E ΔL/L (1-1)
式中比例常數(shù)E稱為楊氏彈性模量,是表征材料抗應(yīng)變能力的一個(gè)固定參量,它僅與材料性質(zhì)有關(guān)。
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