楊氏彈性模量測量實驗綜述

2021-01-17 物理與工程

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  • 楊氏模量的測量
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  • 楊氏模量、彈性模量、剪切模量、體積模量、強度、剛度,泊松比,分清了嗎?
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  • 【楊氏模量】實驗須知
    【實驗原理介紹】楊氏模量是描述金屬材料抵抗形變能力的一個重要物理量,楊氏模量越大,材料越「結實」,變形越困難,鋼的楊氏模量相當於鋁的三倍 ,所以鋼比鋁「硬」。測量楊氏模量可以採用靜態拉伸法,即選取一根細長的鋼絲,沿長度方向施加外力使其伸長,假設外力為F,鋼絲橫截面積為S,鋼絲原長為L,伸長量為ΔL, 則對鋼絲施加的作用記為F/S,稱之為應力(顯然,同樣的力作用在不同橫截面積的鋼絲上,即便鋼絲一樣長,伸長量也不一樣,所以「單位面積上的力「顯然更為合理),鋼絲的變形用ΔL/L來表示,記為應變。
  • 一文了解:楊氏模量、彈性模量、剪切模量、體積模量、強度、剛度,泊松比
    楊氏模量(Young's Modulus):楊氏模量就是彈性模量,這是材料力學裡的一個概念。對於線彈性材料有公式σ(正應力)=Eε(正應變)成立,式中σ為正應力,ε為正應變,E為彈性模量,是與材料有關的常數,與材料本身的性質有關。
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    彈性模量幾乎貫穿於材料力學的全部計算之中,而對於結構力學而言其計算過程中彈性模量也是必不可少的基本物理量。對普通理工科高校實驗教學,針對彈性模量測量的幾點方法和注意事項,希望能有利於廣大師生。彈性模量E,又稱彈性係數,楊氏模量,是材料的彈性常數,其值表徵材料抵抗彈性變形的能力單位為Pa。E的數值隨材料而異,是通過實驗測定的。
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  • 發現彈性模量
    圖4 Giordano Riccati 1709-1790 從此,人們已經相信材料彈性性能也是材料屬性之一,並嘗試測量各種材料的這種屬性。1782年,義大利實驗力學家Giordano Riccati利用梁的振動特性測定了鋼相對於黃銅的彈性模量,這被認為是測定彈性模量的第一個實驗,他得到的結果如下:
  • 發現彈性模量
    ,並嘗試測量各種材料的這種屬性。1782年,義大利實驗力學家Giordano Riccati利用梁的振動特性測定了鋼相對於黃銅的彈性模量,這被認為是測定彈性模量的第一個實驗,他得到的結果如下:但是他明確了彈性模量(the modulus of the elasticity)的概念,指出彈性模量是物體的固有屬性之一,這與之前工程師們利用虎克定律把結構剛度與彈性模量混為一談有著本質的區別,因此,人們也把彈性模量稱為楊氏模量(Young’s modulus),以紀念他在物體彈性變形方面的貢獻。
  • npj: 二維材料楊氏模量的新測量方法—簡便、精確、高空間分辨
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    文末有全套高清版資料下載連結,敬請下載學習)變形模量、壓縮模量、楊氏模量有什麼不同?首先說「模量」的概念,模量是材料的應力應變關係曲線的斜率,表示發生單位應變所需要的應力,即應力的增量除以應變的增量,其量綱與應力的量綱相同。
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