基于组合变形法测量金属杨氏模量和切变模量

doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.200035

大学物理 ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (11): 76-79.doi: 10.16854 /j.cnki.1000-0712.200035

基于组合变形法测量金属杨氏模量和切变模量

王昊，李浩，唐曹

1. 中国矿业大学( 北京) 应急管理与安全工程学院，北京100083; 2.中国矿业大学( 北京) 机电与信息工程学院，北京100083; 3.中国矿业大学( 北京) 化学与环境工程学院，北京100083

收稿日期:2020-02-09 修回日期:2020-03-16 出版日期:2020-11-10 发布日期:2020-11-18
通讯作者: 李浩，E-mail: 1710110110@ student.cumtb.edu.cn
作者简介:王昊( 1999—) ，男，山东泰安人，中国矿业大学( 北京) 消防工程专业2017 级本科生

Measurement of Young's modulus and shear modulus of metals based on a combined deformation method

WANG Hao1，LI Hao2，TANG Cao3

1. School of Emergency Management and Safety Engineering，China University of Mining & Technology ，Beijing 100083，China; 2. School of Mechanical Electronic and Information Engineering，China University of Mining & Technology ，Beijing 100083，China; 3. School of Chemical and Environmental Engineering，China University of Mining & Technology，Beijing 100083，China

Received:2020-02-09 Revised:2020-03-16 Online:2020-11-10 Published:2020-11-18

摘要/Abstract

摘要： 本文提出了一种弯扭组合变形装置，利用该装置可实现在一次加载的情况下同时测量出材料的杨氏模量和切变模量.此装置克服了传统物理实验中需要独立的两套装置进行测量的弊端.在本文提出的装置中，用很小的力( 1 N 左右) 即可产生较大的形变( 10 mm 左右) ，这使得可以用位移传感器代替光杠杆测量形变，从而使整个装置的体积相比传统拉伸法测量杨氏模量装置的体积大幅缩小，具备较好的使用价值和推广价值.

关键词: 杨氏模量, 切变模量, 组合变形法

Abstract: This paper presents a combined bending-torsional deformation device that can simultaneously measure the Young's modulus and the shear modulus of the material under one load. This device overcomes two separate sets of device for the measurement. In the device proposed in this article，a large deformation ( about 10 mm) can be generated by a small force ( about 1 N) ，which allows us to use displacement sensors to measure the deformation instead of an optical lever. As a result，the entire device is significantly smaller than the traditional tensile method for measuring the Young's modulus device，which has better use value and promotion value.

Key words: Young's modulus, shear modulus, combined deformation method

王昊, 李浩, 唐曹. 基于组合变形法测量金属杨氏模量和切变模量[J]. 大学物理, 2020, 39(11): 76-79.

WANG Hao, LI Hao, TANG Cao. Measurement of Young's modulus and shear modulus of metals based on a combined deformation method[J]. College Physics, 2020, 39(11): 76-79.

[1]	齐敬强, 刘梦林. 利用手机Phyphox软件测量金属丝的杨氏模量[J]. 大学物理, 2025, 44(5): 15-.
[2]	黄书琪, 李玉科. 多技术融合金属丝杨氏模量测量实验改进与精度提升[J]. 大学物理, 2025, 44(10): 96-.
[3]	王国友, 范沁, 资雄, 朱文逸, 陈光伟, 陈浪. 用光干涉和衍射装置替换光杠杆的杨氏模量测量方法[J]. 大学物理, 2024, 43(04): 44-.
[4]	汤洁阳, 吕美昱, 王一凡, 杨嘉旭, 周留柱. 利用微小电阻测量法测量金属丝的杨氏模量[J]. 大学物理, 2024, 43(02): 68-.
[5]	方奕忠, 崔新图, 沈韩, 黄臻成, 冯饶慧, 廖德驹, 庞晓宁. 弦、杆、环的横振动理论与实验研究[J]. 大学物理, 2023, 42(6): 32-.
[6]	宰民明, 侯丽珍, 王世良. 微米纤维杨氏模量的静电共振测量[J]. 大学物理, 2022, 41(12): 70-.
[7]	张莉, 荣振宇, 王晗语, 姜恒钧, 韩玉晶, 陈小艺. 光杠杆法测杨氏模量实验的一种改进方法[J]. 大学物理, 2022, 41(10): 29-.
[8]	李成龙, 常芳锦, 寿化杰, 沈祺凯. 横卧式杨氏模量与组装台秤实验仪的设计[J]. 大学物理, 2021, 40(4): 15-18.
[9]	王文硕, 田星雨, 严琪琪, 董国波, 熊畅, 胡浩哲. 基于双光栅夹角变化测量金属丝杨氏模量[J]. 大学物理, 2020, 39(8): 58-63.
[10]	董勇, 张洁. 利用驻波测量弦线的直径及其杨氏模量[J]. 大学物理, 2020, 39(11): 36-38.
[11]	徐程林, 张远弟, 樊则宾. 基于千分表的金属丝杨氏模量测量[J]. 大学物理, 2019, 38(12): 33-.
[12]	曹小敏，邵港萍，陆星辰，李成金，钱铮. 支撑点与振源重合的圆形薄板二维驻波的实验与仿真研究 [J]. 大学物理, 2018, 37(6): 57-60.
[13]	李欢欢，罗泽，肖洪洋，徐誉洲，彭川黔. 微弱共振信号测量干扰消除系统 [J]. 大学物理, 2018, 37(10): 21-24.
[14]	严琪琪，陈彦，胡湘，赵昕竹. 数字全息比较法测量铝板的杨氏模量[J]. 大学物理, 2018, 37(10): 25-29.
[15]	曹旭，王杰，亓凯，韩立立. 干涉法测量橡胶材料杨氏模量的研究[J]. 大学物理, 2017, 36(3): 40-43.

基于组合变形法测量金属杨氏模量和切变模量

Measurement of Young's modulus and shear modulus of metals based on a combined deformation method

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0