申请/专利权人：济南大学

申请日：2022-08-29

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN115452552B

主分类号：G01N3/02

分类号：G01N3/02;G01N3/06;G01N3/08;G01N3/14;G09B23/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.12.27#实质审查的生效;2022.12.09#公开

摘要：本发明公开一种光杠杆法测杨氏模量的改进方法，其特征在于，包括以下步骤：将标尺、望远镜、支杆及平移台进行安装；通过拉力装置施加某一恒定拉力F，使得光杠杆平面镜的法线与水平方向夹角为α，移动平移台，测量标尺刻度的改变量及相应的光杠杆平面镜到标尺距离的改变量；再将拉力值依次改变为Fi，重复上述测量。本发明涉及测量方法领域，具体地讲，涉及一种光杠杆法测杨氏模量的改进方法。本发明要解决的技术问题是避免传统光杠杆法中测量较大的光杠杆平面镜到标尺的距离，且可以实现相同实验条件下的多次测量，从而方便利用光杠杆测量杨氏模量的操作，并降低测量中随机误差的影响。

主权项：1.一种光杠杆法测杨氏模量的改进方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将标尺1、望远镜2、支杆3及平移台4进行安装，所述平移台4可以带动所述标尺1与所述望远镜2同步移动；步骤二：通过拉力装置对金属丝施加某一恒定拉力F，光杠杆平面镜随金属丝的伸长同步发生转动，其法线与水平方向夹角为α；步骤三：移动所述平移台4到某一位置，使所述标尺1某一刻度线与所述望远镜2十字叉丝重合，此时，所述标尺1的刻度值与所述平移台4的读数装置的示数分别作为所述标尺1的刻度改变量ΔX与光杠杆平面镜到所述标尺1距离的改变量ΔD的测量“零点”；步骤四：通过所述平移台4将所述标尺1向后移动，当所述标尺1刻度的改变量ΔX1＝1mm时，利用所述平移台4的读数装置测得光杠杆平面镜到所述标尺1距离的改变量记为ΔD1；然后继续将所述标尺1向后移动，依次记录所述标尺1刻度的改变量分别为ΔX2＝2mm、ΔX3＝3mm……时光杠杆平面镜到所述标尺1距离的改变量ΔD2、ΔD3……；步骤五：将该组测量值ΔX与ΔD进行线性拟合计算，计算出在拉力为F的条件下光杠杆平面镜的反射光线的斜率k，此时金属丝的伸长量ΔL可以表示为： 其中：b为光杠杆两前足连线与后足的距离；步骤六：将拉力值依次改变为Fi，重复所述步骤三到五，分别计算出与之对应的斜率ki；步骤七：再将斜率ki与相应的拉力Fi做线性拟合计算，所得斜率dkdF即表示反射光线的斜率随拉力改变时的变化率；固体材料在弹性形变范围内其应力与应变的比值定义为杨氏模量，对于一条原长度为L0、横截面面积为S、直径为d的金属丝，在拉力F的作用下发生了ΔL的微小伸长量，则其杨氏模量可以表示为： 其中：金属丝的微小伸长量ΔL采用光杠杆进行测量；将式1代入式2，可得： 再将斜率ki与拉力Fi做线性拟合计算所得斜率dkdF代入式3，可得： 式4为改进的光杠杆法测杨氏模量的计算公式。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 济南大学 一种光杠杆法测杨氏模量的改进方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD