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2.1:懸掛支架的激發(fā)和接收換能器均能作(上下、前后、旋轉(zhuǎn))三維運(yùn)動,能靈活方便的將試樣調(diào)整到水平狀態(tài),增添變溫裝置后能直接用于室溫--1000℃或液氮—室溫的測定。 2.2:除有懸掛式支架外還設(shè)有推出的支撐式測定支架,將試樣直接放上(無需捆綁)就能準(zhǔn)確方便測出基頻和一次諧波共振頻率。一般均先將試樣用此架測定后再上懸掛支架作變溫測定。 2.3:配套檔次高:函數(shù)信號發(fā)生器有石英穩(wěn)頻、6位數(shù)顯、多種波形及功率輸出和外測頻率計,國內(nèi)的二級微調(diào)(精度0.1Hz),頻率寬(5—500KHz)、適用彈性模量測定、超聲聲速及示波器實驗。溫控儀器用4位數(shù)字顯示、控溫精確,輸出功率連續(xù)可調(diào)。爐溫度范圍大(室溫-1000℃)。 2.4:使用特制高靈敏度的換能器。對一般靈敏度(10mV)的示波器無需放大器即可使用。 2.5:整套裝置還能作內(nèi)耗、切變模量,泊松比的測定,功能齊全。特別適合高—低溫測定。 二:動態(tài)法測楊氏模量的基本理論 3.1:桿的振動基本方程:對一細(xì)長桿作微小橫(彎曲)振動時有如下方程:Utt-E·I/ρ·Uxxxx=0……(1)式中E為楊氏模量、I為轉(zhuǎn)動慣量,ρ為密度。對二端自由的桿,其邊界條件為:Uxx|x=0=0;Uxxx|x=0=0。用分離變數(shù)的試探解:U(x,t)=X(x)·T(t)以及上述邊界條件代入(1)得超越方程ChHCosH=1……(2)解這個超越方程,經(jīng)數(shù)值計算得到前n個H的值是H1=1.506πH2=2.4997π…………Hn≈(n+1/2)πn>2。因振動頻率若取基頻H1=1.506π對圓棒I= 于是有:E(圓)=1.6067·…………………………(3) 同理對b為寬度、h為厚度的矩形棒有:E(矩)=0.9464·…………………(4) 式中:尺寸用m質(zhì)量用Kg頻率用HZ為單位。計算出楊氏模量E的單位為N/m。 3.2:理論推導(dǎo)表明,桿的橫振動節(jié)點(diǎn)與振動級次有關(guān),Hn值第1、3、5....數(shù)值對應(yīng)于對稱形振動。第2、4、6...對應(yīng)于反對稱形振動。級次的對稱振動波形如圖-1所示。 圖1二端自由桿基頻彎曲振動波形表1振動級次—節(jié)點(diǎn)位置---頻率比表中L為桿的長度。
由表1可見,基頻振動的理論節(jié)點(diǎn)位置為0.224(另一端為0.776)。理論上吊扎(支撐)點(diǎn)應(yīng)在節(jié)點(diǎn),但節(jié)點(diǎn)處試樣激發(fā)接收均困難。為此可在試樣節(jié)點(diǎn)和端點(diǎn)之間選不同吊扎(支撐)點(diǎn),,用外推法找出節(jié)點(diǎn)的共振頻率。推薦采用在兩端附近進(jìn)行激發(fā)和接收、這非常有利于室溫及高溫下的測定。 |