彈性模量測(cè)試儀的工作原理和用途
　　
彈性模量測(cè)試儀是通過(guò)合適的外力給定試樣脈沖激振信號(hào)，當(dāng)激振信號(hào)中的某一頻率與試樣的固有頻率相一致時(shí)，會(huì)產(chǎn)生共振。

此時(shí)振幅較大，延時(shí)較長(zhǎng)，這個(gè)波通過(guò)測(cè)試探針或測(cè)量話筒的傳遞轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)送入儀器，測(cè)出試樣的固有頻率，由公式計(jì)算得出楊氏模量E。
　　
彈性模量測(cè)試儀試驗(yàn)溫度，一般是在室溫～1600℃。

頻率范圍是在20～20000Hz。

測(cè)量范圍一般要在2～300GPa (可通過(guò)改變?cè)嚇映叽邕m當(dāng)擴(kuò)大量程)。

測(cè)量項(xiàng)目：楊氏模量、剪切模量、泊松比及阻尼比。在測(cè)試中間不免也會(huì)出現(xiàn)一些測(cè)量誤差，但是誤差應(yīng)在±0.5%左右。試樣形狀是長(zhǎng)條狀。尺寸長(zhǎng)度應(yīng)該在 (30～200)mm;寬度(2～60)mm 長(zhǎng)度/高度≥5。
　　
用于測(cè)試彈性模量測(cè)試儀材料的彈性模量，包括陶瓷、混凝土、水泥、玻璃、金屬和合金、塑料 和高分子制品、巖石、木材和復(fù)合材料等多種類型的材料，具有測(cè)量范圍廣，精確度高和操作方便的特點(diǎn)，可同時(shí)得到動(dòng)態(tài)楊氏彈性模量、剪切彈性模量、泊松比以及材料在不同溫度下的彈性性能。

測(cè)試對(duì)象之一

彈性模量是工程材料重要的性能參數(shù)，從宏觀角度來(lái)說(shuō)，彈性模量是衡量物體抵抗彈性變形能力大小的尺度，從微觀角度來(lái)說(shuō)，則是原子、離子或分子之間鍵合強(qiáng)度的反映。

凡影響鍵合強(qiáng)度的因素均能影響材料的彈性模量，如鍵合方式、晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、微觀組織、溫度等。因合金成分不同、熱處理狀態(tài)不同、冷塑性變形不同等，金屬材料的楊氏模量值會(huì)有5%或者更大的波動(dòng)。

但是總體來(lái)說(shuō)，金屬材料的彈性模量是一個(gè)對(duì)組織不敏感的力學(xué)性能指標(biāo)，合金化、熱處理（纖維組織）、冷塑性變形等對(duì)彈性模量的影響較小，溫度、加載速率等外在因素對(duì)其影響也不大，所以一般工程應(yīng)用中都把彈性模量作為常數(shù)。

彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo)，其值越大，使材料發(fā)生一定彈性變形的應(yīng)力也越大，即材料剛度越大，亦即在一定應(yīng)力作用下，發(fā)生彈性變形越小。彈性模量E是指材料在外力作用下產(chǎn)生單位彈性變形所需要的應(yīng)力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標(biāo)，相當(dāng)于普通彈簧中的剛度。

又稱楊氏模量，彈性材料的一種較重要、較具特征的力學(xué)性質(zhì)，是物體彈性變形難易程度的表征，用E表示。定義為理想材料有小形變時(shí)應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)變之比。E以σ單位面積上承受的力表示，單位為N/m^2。模量的性質(zhì)依賴于形變的性質(zhì)。

剪切形變時(shí)的模量稱為剪切模量，用G表示；壓縮形變時(shí)的模量稱為壓縮模量，用K表示。模量的倒數(shù)稱為柔量，用J表示。

拉伸試驗(yàn)中得到的屈服極限σs和強(qiáng)度極限σb，反映了材料對(duì)力的作用的承受能力，而延伸率δ或截面收縮率ψ，反映了材料塑性變形的能力。為了表示材料在彈性范圍內(nèi)抵抗變形的難易程度，在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中，材料彈性模量E的意義通常是以零件的剛度體現(xiàn)出來(lái)的，這是因?yàn)橐坏┝慵磻?yīng)力設(shè)計(jì)定型，在彈性變形范圍內(nèi)的服役過(guò)程中，是以其所受負(fù)荷而產(chǎn)生的變形量來(lái)判斷其剛度的。

一般按引起單位應(yīng)變的負(fù)荷為該零件的剛度，例如，在拉壓構(gòu)件中其剛度為：EA0式中 A0為零件的橫截面積。

由上式可見，要想提高零件的剛度E A0,亦即要減少零件的彈性變形，可選用高彈性模量的材料和適當(dāng)加大承載的橫截面積，剛度的重要性在于它決定了零件服役時(shí)穩(wěn)定性，對(duì)細(xì)長(zhǎng)桿件和薄壁構(gòu)件尤為重要。

因此，構(gòu)件的理論分析和設(shè)計(jì)計(jì)算來(lái)說(shuō)，彈性模量E是經(jīng)常要用到的一個(gè)重要力學(xué)性能指標(biāo)。



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