首先來說明一下什么是楊氏模量測定儀,它是利用光杠桿對金屬絲長度的微小形變進(jìn)行測量的原理,對材料的楊氏模量進(jìn)行測定的物理實驗儀器。該儀器結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,具有快速瞄準(zhǔn)、測量準(zhǔn)確、液晶屏顯示功能等優(yōu)點。
接下來來講講它的原理是什么?
固體材料在外力作用下產(chǎn)生各部分間相對位置的變化,稱之為形變。如果外力較小時,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,形變卻不能完全消失,這叫剩余形變。當(dāng)剩余形變開始出現(xiàn)時,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(或縮短)形變是最簡單、最普通的形變之一。本實驗是針對連續(xù)、均勻、各向同性的材料做成的絲,進(jìn)行拉伸試驗。假設(shè)細(xì)絲的原長為L,橫截面積為A,在外力P的作用下,伸長了ΔL的長度,單位長度的伸長量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)變能力的一個固定參量,它僅與材料性質(zhì)有關(guān)。
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