動態(tài)法測定彈性模量(編輯修改稿)
2024-07-15 12:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 —接收效果，懸掛時，采用在試樣的兩端激發(fā)—接收的方式。測量前將懸掛支架的二根立柱連同換能器移放并固定在加熱爐的平臺上，換能器二個小鉤應(yīng)在爐體開口正上方?！?NiCr或FeCrA1)將試樣綁好綁緊，捆綁時可將懸絲在試樣上繞2—3周后打一活結(jié)，然后再拉緊，調(diào)整二懸絲要在通過試樣直徑的鉛垂面上(可從二端觀察孔觀察)。將試樣調(diào)整到水平位置，測定時二懸絲不能同任何物體接觸。試樣懸掛完畢，并測出共振頻率后，用保溫氈將爐體上方的開孔及爐體二端封閉，只在懸絲附近保留二個小孔。整套變溫裝置由熱電偶溫控器加熱爐三部分組成。圖13圖136中：1是功率函數(shù)信號發(fā)生器，本身帶5位數(shù)字顯示頻率計。它發(fā)出的聲頻信號經(jīng)換能器2轉(zhuǎn)換為機械振動信號，該振動通過懸絲(或支撐物)3‘傳入試棒引起試棒4振動，試棒的振動情況通過懸絲(或支撐物)3傳到接受換能器5轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栠M入示波器顯示。調(diào)節(jié)功率函數(shù)信號發(fā)生器1的輸出頻率，如試樣共振則能在示波器6上看到最大值，如將信號發(fā)生器的輸出同時接入示波器的X軸，則當(dāng)輸出信號頻率在共振頻率附近掃描時，可在顯示屏上看到李薩如圖形(橢圓)的主軸會在Y軸左右偏擺。如需測定不同溫度下的楊氏模量，需將試樣置于變溫裝置7內(nèi)，爐溫由溫控器8控制調(diào)節(jié)。注：共振頻率和固有頻率是相關(guān)的兩個不同概念，其關(guān)系為：式中值遠(yuǎn)大于30，%，故我們通常忽略兩者差別。需要指出：（1）上述幾個公式都是對：“長桿”即的情況下導(dǎo)出，當(dāng)此條件不能滿足時，上述公式需修正，即，修正系數(shù)與徑長比及材料的泊松比有關(guān)，當(dāng)、時。對切變模量，與形狀有關(guān)。（2）當(dāng)時，對圓桿各次諧波頻率的比值為。當(dāng)不能滿足時（例如對、）上述頻率比應(yīng)作修正。裝置各部分如下：1．功率函數(shù)信號發(fā)生器，可產(chǎn)生5～500KHz、功率（6W）的信號，有粗調(diào)及二級精密（）微調(diào)，石英穩(wěn)頻，有方波、正弦波及三角波三種波形輸出，本實驗使用正弦波，其輸出強度可用分段或連續(xù)調(diào)節(jié)，輸出頻率數(shù)值由5位LED直接顯示，本信號發(fā)生器還可以當(dāng)外測頻率計（5～100kHz）使用。本機裝有過載保護，自動報警裝置，一旦超載，儀器即發(fā)出報警信號并自動切斷輸出，這時應(yīng)迅速切斷儀器電源并排除故障，約10余秒后重新啟動，儀器又能正常工作。 分別有激發(fā)—接收放大器，當(dāng)感到自備信號源功率不足或感到接收信號微弱時使用，其放大倍率分別為10~100倍，一般情況下采用的信號源及換能器時無須使用放大器。2．2和5為激發(fā)和接收換能器，2將電信號變?yōu)闄C械振動信號輸入試樣，5為接收換能器用以檢測試樣振動情況。兩種換能器均采用壓電換能器。3．4是試樣（圓柱、圓管、矩形均可）。但直徑必須一致，質(zhì)量分布必須均勻，試樣內(nèi)部不能有夾渣、氣孔及偏析，否則會出現(xiàn)多個共振頻率。通常采用，圓柱試樣。4．6為示波器，其靈敏度最好為5mv/div以上，但10mv/div的亦勉為可用。5．7為加熱爐，當(dāng)需要測定試樣不同溫度下的彈性模量時使用，加熱爐由發(fā)熱體、保溫層及外殼組成，爐絲采用800W電爐絲分八段來回穿繞在發(fā)熱體的孔內(nèi)，每一孔內(nèi)的爐絲分布方式為兩頭密、中間松，以保證有良好的均熱帶，本加熱爐可以升溫到1000℃，但推薦在800℃以下使用以延長壽命。由耐火材料作的發(fā)熱體外采用優(yōu)質(zhì)硅酸鋁纖維作保溫材料。使用時特別注意，當(dāng)腔內(nèi)溫度到700~1000℃時，爐殼表面溫度很高，務(wù)必避免燙傷，爐殼上有接地裝置。當(dāng)將試樣裝好并調(diào)整呈水平后，放入熱電偶，注意不要碰熱電偶及試樣，將發(fā)熱體二頭及頂部開口用保溫氈堵死，留二孔讓懸絲通過就可作升溫實驗，實驗完畢后務(wù)必切斷電源。為使控溫準(zhǔn)確，溫控器上設(shè)有輸出功率調(diào)節(jié)旋鈕，對每個設(shè)定溫度都有一個最佳功率與之對應(yīng)，下表可供參考：設(shè)定溫度150250350450550800輸出功率1～2345大于56．8為溫控器，是4位數(shù)顯高精度比例式溫度控制器，設(shè)有快升溫（加熱功率800W可達(dá)1000℃）、慢升溫（加熱功率為400W溫度可達(dá)600℃）。建議在600℃范圍內(nèi)使
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