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弹簧的杨氏模量(弹簧的杨氏模量是多少)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-06 21:55   点击:261  编辑:admin   手机版

1. 弹簧的杨氏模量是多少

松木的弹性模量在10以下。

弹性模量为单向力情况下应力除以该方向的变花,是描述物质弹性的一个物理量。弹性模量的单位是达因每平方厘米,表示方法可以是“杨氏模量”“体积模量”等。 对一根细杆施加一个拉力F,这个拉力除以杆的截面积S。

松木材质软,弹性模量不高。

2. 杨氏弹性模量的大小与什么有关

杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。

对于线弹性材料有公式σ=Eε成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数。设钢丝截面积为S,长为L。若沿长度方向施以外力F使钢丝伸长△L,则比值F/S 是单位截面上的作用力,称为应力;比值△L/L 是物体的相对伸长量,称为应变,表示物体形变的大小。根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,即

F/S =E×△L/L

则E即为杨氏模量。它由英国物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 1773-1829))提出。

杨(ThomasYoung1773~1829) 英国物理学家。生于米尔弗顿。早在童年时代,就显露出非凡的才能和惊人的记忆力。9岁时能自制一些物理仪器。14岁时已掌握牛顿的微分法和拉丁、希腊、法、意、希伯莱、波斯、阿拉伯等多种语言。后进伦敦圣巴塞罗医学院学医。21岁时以其第一篇医学论文成为英国皇家学会会员。此后曾跟随外科医生约翰·亨特在伦敦从事生理光学的研究工作。曾先后在爱丁堡、剑桥、格丁根进行深造。

杨氏的后半生主要从事物理学的研究工作:1801~1804年任英国皇家学会教授。1802~1828年任英国皇家学会秘书。他还是巴黎科学院院士。

杨是波动光学的奠基人之一。在德国深造期间便对牛顿的光的微粒说发生怀疑。在格丁根的博士论文中提出关于声和语言的论题,根据对光学的研究结果,论证了声和光都是波动,不同颜色的光和不同频率的声都是不同的波。

1800年发表的《关于声和光的实验与研究提纲》论文中,系统论述光的波动观点,向牛顿光的微粒说提出挑战,认为解释强光跟弱光传播的速度一样,用波动说比微粒说更有效;指出用波动说还可以证明微粒说无法解释的冰洲石的双折射观象。

1801年,进行著名的光的干涉实验,用强光照射小孔,以它作为点光源,送出球面波。在离开小孔一定距离处,放置另外两个小孔,它们把前一小孔送来的球面波分离成两个很小的部分作为相干光源。于是在这两个小孔发出的光波相遇的区域产生了干涉现象。在双孔后面的屏幕上可得到明暗相间的干涉图样。后来发现用双缝代替双孔会得到更明亮的干涉图样。

1803年,引入“干涉”这个术语,并试图说明光线所引起的衍射,把干涉与衍射联系起来。证明光线在密度较大的介质上反射时,会发生半波损失。测量了不同颜色的波长,对于红光得到的值为0.7微米,对于紫光得到的值为0.42微米。

1807年,提出如下思想:光与辐射热之间的差别仅仅是波长不同。

1817年,当他得知菲涅耳和阿拉哥关于偏振光的干涉的实验后,提出光是横波。在此之前,把光学理论应用于医学之中,奠定了生理光学的基础。

1793年,提出眼睛观察不同距离的物体是靠改变眼球水晶体的曲度来调节的观点,这是最早的眼睛光学原理的解释。

1803年,提出人们对于颜色的辨别是由于视网膜上有几种不同的结构,分别感受红、绿、紫光的假想,以此可以说明色盲的成因。建立了三原色原理,认为一切色彩都是由红、绿、蓝三种原色按不同比例混合而成的,这一原理已成为现代绘画、印刷、电视、照相等技术的基础。在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。

1807年,提出弹性模量的定义,为此后人称弹性模量为杨氏模量。

3. 弹簧杨氏模量公式

可以计算出压缩模量,采用位移和力的曲线拟合出比例,然后代入公式计算出弹性模量。

一般地讲,对弹性体施加一个外界作用力,弹性体会发生形状的改变(称为“应变”),“弹性模量”的一般定义是:单向应力状态下应力除以该方向的应变。

材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个统称,表示方法可以是“杨氏模量”、“体积模量”等。

对一根细杆施加一个拉力F,这个拉力除以杆的截面积S,称为“线应力”,杆的伸长量dL除以原长L,称为“线应变”。线应力除以线应变就等于杨氏模量E=( F/S)/(dL/L)

4. 弹簧的杨氏模量实验报告

1.拉伸法测量杨氏模量

◆原理:本实验采用光杠杆放大法进行测量。弹性杨氏模量是反映材料形变与内应力关系的物理量,实验表明,在弹性范围内,正应力(单位横截面积上垂直作用力与横截面积之比,)与线应变(物体的相对伸长)成正比,即

这个规律称为虎克定律。式中的比例系数称为杨氏模量,单位N/m2。

◆提问:一个不规则形状的刚性材料,应该如何测量其杨氏模量?

◆提问:拉伸法测量杨氏模量,除了用光杠杆法测量钢丝的微小伸长量之外,还需要什么测量工具?

◆公式:,式中叫做光杠杆的放大倍数。

2.测量圆环的转动惯量

◆结构:三线摆是上、下两个匀质圆盘,通过三条等长的摆线(摆线为不易拉伸的细线)连接而成。

◆原理:三线摆的摆动周期与摆盘的转动惯量有一定关系,所以把待测样品放在摆盘上后,三线摆系统的摆动周期就要相应地随之改变。这样,根据摆动周期、摆盘质量以及有关的参量,就能求出摆动系统的转动惯量。

◆公式:

◆学生在实验过程中容易出现的问题:

1.三线摆、扭摆没有调水平;

2.测量转动惯量时摆角大于5度;

3.光电门的摆放位置不是在三线摆、扭摆的摆动时平衡位置附近;

4.在拉伸法测量杨氏模量实验中,学生误将望远镜的读数看成是钢丝的伸长量。

5. 弹簧钢杨氏模量

聚苯乙烯的杨氏模量:(E)

3000-3600

MPa名称食品包装中的聚苯乙烯聚苯乙烯结构简式:-[-CH—CH2-]-nC6H5密度:1050

kg/m3电导率:(σ)

10-16

S/m导热率:0.08杨氏模量:(E)

3000-3600

MPa拉伸强度:(σt)

46–60

MPa伸长长度:3–4%夏比冲击试验:2–5

kJ/m玻璃转化温度:80-100°C热膨胀系数:(α)

8

*

10-5/K热容:(c)

1.3

kJ/(kg·K)吸水率:(ASTM)

0.03–0.1降解:280°C

6. 杨氏模量和弹簧劲度系数

高比模量是单位密度的弹性模量,是一种材料性质,又称劲度质量比或比劲度。

高比模量的材料在航天工业中有广泛应用,这个领域需要把质量降至最低,比模量的单位为质量的平方除以面积的平方。

比模量是材料的模量与密度之比,系指在温度为23±2摄氏度和相对湿度为50±5%的条件下测量的杨氏模量除以密度。

比模量是材料承载能力的一个重要指标,比模量越大,零件的刚性就愈大,也称为“比刚度”或“比弹性模量”,单位为m。 

7. 弹簧的杨氏模量测量

在跨度为L的简支梁跨正中点施加集中荷载P,测出其梁的挠度f=PL^3/(48EI),从而可求得弹性模量(即杨氏模量):

E=PL^3/(48fI) 。

8. 弹簧杨氏模量大概多少

钢的杨氏模量大约为2×1011N·m-2,铜的是1.1×1011 N·m-2。

杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。对于线弹性材料有公式σ(正应力)=Eε(正应变)成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的性质有关。杨(ThomasYoung1773~1829)在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。1807年,提出弹性模量的定义,为此后人称弹性模量为杨氏模量。

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