弹性模量测试仪-动态法弹性模量测试仪国内成员之一
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产品描述

弹性模量测试仪的工作原理和用途
  
弹性模量测试仪是通过合适的外力给定试样脉冲激振信号,当激振信号中的某一频率与试样的固有频率相一致时,会产生共振。

此时振幅较大,延时较长,这个波通过测试探针或测量话筒的传递转换成电讯号送入仪器,测出试样的固有频率,由公式计算得出杨氏模量E。
  
弹性模量测试仪试验温度,一般是在室温~1600℃。

频率范围是在20~20000Hz。

测量范围一般要在2~300GPa (可通过改变试样尺寸适当扩大量程)。

测量项目:杨氏模量、剪切模量、泊松比及阻尼比。在测试中间不免也会出现一些测量误差,但是误差应在±0.5%左右。试样形状是长条状。尺寸长度应该在 (30~200)mm;宽度(2~60)mm 长度/高度≥5。
  
用于测试弹性模量测试仪材料的弹性模量,包括陶瓷、混凝土、水泥、玻璃、金属和合金、塑料 和高分子制品、岩石、木材和复合材料等多种类型的材料,具有测量范围广,精确度高和操作方便的特点,可同时得到动态杨氏弹性模量、剪切弹性模量、泊松比以及材料在不同温度下的弹性性能。

测试对象之一

弹性模量是工程材料重要的性能参数,从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。

凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量,如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。因合金成分不同、热处理状态不同、冷塑性变形不同等,金属材料的杨氏模量值会有5%或者更大的波动。

但是总体来说,金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标,合金化、热处理(纤维组织)、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小,温度、加载速率等外在因素对其影响也不大,所以一般工程应用中都把弹性模量作为常数。

弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。

又称杨氏模量,弹性材料的一种较重要、较具特征的力学性质,是物体弹性变形难易程度的表征,用E表示。定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。E以σ单位面积上承受的力表示,单位为N/m^2。模量的性质依赖于形变的性质。

剪切形变时的模量称为剪切模量,用G表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K表示。模量的倒数称为柔量,用J表示。

拉伸试验中得到的屈服极限σs和强度极限σb,反映了材料对力的作用的承受能力,而延伸率δ或截面收缩率ψ,反映了材料塑性变形的能力。为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度,在实际工程结构中,材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的,这是因为一旦零件按应力设计定型,在弹性变形范围内的服役过程中,是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。

一般按引起单位应变的负荷为该零件的刚度,例如,在拉压构件中其刚度为:EA0式中 A0为零件的横截面积。

由上式可见,要想提高零件的刚度E A0,亦即要减少零件的弹性变形,可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积,刚度的重要性在于它决定了零件服役时稳定性,对细长杆件和薄壁构件尤为重要。

因此,构件的理论分析和设计计算来说,弹性模量E是经常要用到的一个重要力学性能指标。



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