利用共振现象的梁弯曲法测杨氏模量的实验装置及方法

摘要

利用共振现象的梁弯曲法测杨氏模量的实验装置及方法，涉及一种杨氏模量测量装置及方法，本发明为解决目前梁弯曲法测杨氏模量实验原理单一抽象，望远镜调节难度大的问题。本发明装置包括在基座上设置两个立柱，矩形截面金属梁两端自由地跨置在立柱上端的刀口上，金属梁上套一铜框架，下端设置激振器、铁块及拾振器，激振器可分别与扫频仪及正弦信号源相连，拾振器可分别与扫频仪及放大器相连；本发明方法利用激振器将正弦信号转换为机械振动，使金属梁弹簧振子做受迫振动，利用扫频仪通过金属梁弹簧振子的幅频特性曲线得到共振频率的大致值，利用正弦信号源及示波器进一步精确确定共振频率，求出杨氏模量。本发明适用于杨氏模量的测量。

主权项

利用共振现象的梁弯曲法测杨氏模量的实验装置，其特征在于，它包括在基座上设置两个立柱，在两个立柱上端各固定一个钢制刀口，两刀口的刀刃互相平行，一矩形截面金属梁两端自由地跨置在两个立柱上端的刀口上，在矩形截面金属梁上套一个铜框架，铜框架与矩形截面金属梁接触处也是一个刀口，并且铜框架刀口恰好位于两个立柱上端的刀口正中间，在铜框架下端设置激振器，激振器通过连接装置与一铁块相连；激振器通过单刀双掷开关可分别与扫频仪的扫描电压输出接口及正弦信号源相连，扫频仪的扫描电压输出接口可输出幅度不变而频率在一定范围内连续变化的正弦信号，正弦信号源输出的正弦信号电压幅度及频率大小可以通过旋钮进行连续调节，并可在显示屏上显示出来；激振器将扫频仪或者正弦信号源输出的正弦信号转换为同频率的机械振动，传给由矩形截面金属梁与铜框架、铁块构成的金属梁弹簧振子，使金属梁弹簧振子做受迫振动；铁块下方设置拾振器，铁块与拾振器轻轻接触，拾振器设置在夹具上，夹具安装在立柱上，夹具可沿立柱移动以改变位置，拾振器将矩形截面金属梁与铜框架、铁块构成的金属梁弹簧振子的机械振动转换为电信号，拾振器通过单刀双掷开关可分别与扫频仪的Y轴输入接口及与放大器相连，扫频仪可将矩形截面金属梁与铜框架、铁块构成的金属梁弹簧振子的幅频特性曲线在显示屏上显示出来；放大器通过接口与模拟示波器相连，模拟示波器可以将通过放大器放大后的电信号的波形显示出来，进行观察与测量。