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行測量的原理,對材料的楊氏模量進行測定的物理實驗儀器。該儀器結構簡單、操作方便,具有快速瞄準、測量準確、液晶屏顯示功能等優點。
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,當停止作用時,形變卻不能完全消失,這叫剩余形變。當剩余形變開始出現時,就表明材料達到了彈性極限。在許多種不同的形變中,伸長(或縮短)形變是較簡單、較普通的形變之一。本實驗是針對連續、均勻、各向同性的材料做成的絲,進行拉伸試驗。假設細絲的原長為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稱為應變,單位橫截面所受的力則稱為應力。根據虎克定律,在彈性限度內,應變與應力成正比關系,即 P/A = E ΔL/L (1-1)式中比例常數E稱為楊氏彈性模量,是表征材料抗應變能力的一個固定參量,它僅與材料性質有關。
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