动力学法测定材料的杨氏弹性模量

动力学法测定材料的杨氏弹性模量【预习题】1.外延测量法有什么特点？使用时应注意什么问题？答：所谓外延测量法，就是所需要的数据在测量数据范围之外，一般很难测量，为了求得这个数，采用作图外推求值的方法。具体地说就是先使用已测数据绘制出曲线，再将曲线按原规律延长到待求值范围，在延长线部分求出所要的值。使用外延测量法时应注意：外延法只适用于在所研究范围内没有突变的情况，否则不能使用2．悬丝的粗细对共振频率有何影响？答：就某一悬点而言，悬丝的直径越大时，共振频率反而越小。因为共振频率与阻尼的关系为2202，悬丝直径大时，阻尼相应较大，即大，则共振频率应该较小。但本实验用作图内插法求取的是悬点在节点时棒作的无阻尼共振的频率，因此，悬丝的粗细对最终结果影响不大，当然，悬丝直径也不可过粗，太粗的悬丝对于棒振动时振幅的影响很大，即2222204)(ppfA变小，而不利于信号的拾取。【思考题】1．在实际测量过程中如何辨别共振峰真假？答：理论上认为，“改变信号发生器输出信号的频率，当其数值与试样棒的某一振动模式的频率一致时发生共振，这时试样振动振幅最大，拾振器输出电信号也达到最大”。实验中，并非示波器检测到信号峰值处频率都为样品棒的共振频率，由样品支架和装置其它部分的振动也会导致示波器检测到极值信号。因此正确真假判别共振信号对于测量相当重要。真假共振峰的判别方法有好几种，如：………而预估法和撤耦法结合起来用比较好：预估法可判断出共振频率的大致范围，而撤耦法则可做进一步精确判断。另外，还可以在不放铜棒的情况下先做一个粗略检测，即将可能的干扰信号频率做一个排除。2．如何测量节点的共振频率。答：从实验装置图中可以看出，试样振动时，由于悬丝的作用，棒的振动并非原理中要求的自由振动，而是存在阻尼下的受迫振动，所检测共振频率随悬挂点到节点的距离增大而增大。若要测量（27-1）式中所需的试样棒基频共振频率，只有将悬丝挂在节点处，处于基频振动模式时，试样棒上存在两个节点，它们的位置距离分别为0.224L和0.776L处。在节点处的振动幅度几乎为零，很难检测，所以要想测得试样棒的基频共振频率需要采取外延测量法。所谓外延测量法，就是所需要的数据在测量数据范围之外，一般很难测量，为了求得这个数，采用作图外推求值的方法。具体地说就是先使用已测数据绘制出曲线，再将曲线按原规律延长到待求值范围，在延长线部分求出所要的值。外延法只适用于在所研究范围内没有突变的情况，否则不能使用。在本实验中就是以悬挂点位置为横坐标，以所相对应的共振频率为纵坐标作出关系曲线图，求得曲线最低点（节点）所对应的频率即为试样棒的基频共振频率f。