實驗報告共振法測量固體材料的楊氏模量

1、實驗報告-共振法丈量固體資料的楊氏模量實驗報告-共振法丈量固體資料的楊氏模量4/4實驗報告-共振法丈量固體資料的楊氏模量精選文檔實驗報告學生姓名：楊紹東學號：100204122班級：A10輪機1實驗名稱：共振法測楊氏模量實驗指導老師：盧立娟實驗時間：共振法丈量固體資料的楊氏模量一、實驗目的學會用動向懸掛法丈量資料的楊氏模量學會用外延法丈量，辦理實驗數(shù)據(jù)認識換能器的功能，熟習測試儀器的使用培育學生綜合運用知識和使用常用實驗儀器的能力二、實驗原理以下圖，一長為L的細棒（長度比橫向尺寸大好多），棒的軸線沿x方向棒在z方向的振動（棒的橫振動）知足動力學方程2YI4t2x40S式中為棒上距左端x處橫截面

2、的z方向位移，Y為該棒的楊氏模量，單位為N/m2，為資料密度，S為棒的橫截面積，S為某一截面的慣量矩。由該方程及界限條件，可解出楊氏模量：Y1.9978103L4S27.8870102L3mf2II上式中m為棒的質(zhì)量，f為圓棒的基屢次率關于直徑為d的圓棒，慣量矩Iz2dSd4，代入上式得：S64Y1.6067L3m4f2d實驗中就是以懸掛點地點為橫坐標，以相對應的共振頻次為縱坐標作出關系曲線，用外延丈量法求得曲線最低點（即節(jié)點）所對應的頻次即為試棒的基頻共振頻次f1再由上式可求得楊氏模量。三、實驗儀器YM-2動向型楊氏模量測試臺，F(xiàn)B209型動向楊氏模量測試儀，通用示波器、試樣棒（銅、不銹鋼）

3、、天平、螺旋測微計等.精選文檔四、實驗內(nèi)容1丈量試樣棒的長度L，直徑d，質(zhì)量m，為提升丈量精度，要求以上量均丈量35次2丈量試樣棒在室溫時的共振頻次f1安裝試樣棒：將試樣棒懸掛于兩懸線之上，要求試樣棒橫向水平，懸線與試樣棒軸向垂直，兩懸線掛點到試樣棒的端點距離同樣，并處于靜止狀態(tài)連機：將測試臺、測試儀器、示波器之間用專用導線連結(jié)開機：分別翻開示波器、測試儀的電源開關，調(diào)整示波器處于正常工作狀態(tài)適入選用輸出衰減大小，調(diào)理頻次旋鈕顯示目前輸出頻次(4)鑒頻：待試樣棒穩(wěn)固后，調(diào)理“頻次調(diào)理”粗、細旋鈕，找尋試樣棒的共振頻次f1外延法測共振頻次f1：因f1值隨懸線地點不一樣而略有變化。依據(jù)上述方法，挨

4、次將兩懸線支架同時從距兩頭20mm處開始，每次向內(nèi)挪動5mm，直至50mm處（35mm處不測），分別測出相應的共振頻次f1（自行設計數(shù)據(jù)記錄表格）(6)以懸掛點地點x為橫坐標，以相對應的共振頻次為縱坐標作出關系曲線，求曲線最低點（即節(jié)點）所對應的頻次（即是試棒的基頻共振頻次f1）五、數(shù)據(jù)剖析1丈量試樣棒的長度L次數(shù)123均勻值長度L（cm）15.9615.9715.9615.96A類不確立度為A=4.30(15.96-15.96)2(15.96-15.97)2(15.96-15.96)20.02(cm)32B類不確立度為B=0.005()cm長度L的不確立度為L=220.02(cm)ABL=1

5、5.960.02(cm)EL=0.02100%0.13%15.962丈量試樣棒的直徑d次數(shù)12345均勻值直徑d5.9906.0005.9815.9685.9965.987（mm）類不確立度為=2.780(5.987-5.990)2(5.987-6.000)2(5.987-5.981)2(5.987-5.968)2(5.987-5.996)2540.016(mm).精選文檔B類不確立度為B=0.001(mm)直徑d的不確立度為d=220.016(mm)ABd=5.990.02(mm)Ed=0.016100%0.27%5.987丈量試樣棒的質(zhì)量m37.77（g）質(zhì)量m的不確立度即為B類不確立度為

6、m=B=0.05(g)m=37.770.05(g)Em=0.05100%0.13%37.77外延法測共振頻次實驗所得數(shù)據(jù)以下x（mm）20253035404550f（Hz)696.4696.0695.8/695.9696.1696.4由以上數(shù)據(jù)可得圖1（利用外延法）由圖可得共振頻次（x=35mm所對應的頻次）為f1=695.78(Hz)不確立度為f=0.02(Hz)求楊氏模量.精選文檔mL3237.7710315.9610232102Y=1.6067d4f1.60675.9871034695.789.29610Nm相對不確立度為2222EY=m3L4d2fmLdf22220.050.020.01620.0237.77345.9871.1%15.96695.78Y=EyY1.1%9.29610101109Nm2Y(9.30.1)1010Nm2六、思慮題外延丈量法有什么特色？答：所謂外延丈量法，就是所需要的數(shù)據(jù)在丈量數(shù)據(jù)范圍以外，為了求得這個值，采納作圖外推求值的方法即預先使用已測數(shù)據(jù)繪制出曲線，再將曲線按原規(guī)律延伸到待求值范圍，在延伸線部分求出所要的值。2物體的固有頻次和共振頻次有什么不一樣？它們之間有何關系?答：固有頻次只由系統(tǒng)自己的性質(zhì)決定。固有頻次和共振頻次是兩個不