[发明专利]基于共振原理的梁弯曲法测杨氏模量的实验装置及方法

摘要

基于共振原理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的实验原理单一抽象，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，金属梁上套一个铜框架，下端设置激振器及铁块，激振器与信号源相连，标尺上设置激光器；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，该振动通过激光器、光杠杆组成的放大系统，使激光束经光杠杆的平面镜反射后在标尺上形成的光斑振动，调节信号频率，振动幅度最大时得到金属梁弹簧振子的固有频率，计算出杨氏模量。本发明适用于杨氏模量的测量。

主权项

基于共振原理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铁块相连，在铜框架上端设置平台一；激振器通过接口与正弦信号源相连，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，传给由铜框架、铁块、平台一及矩形截面金属梁构成的金属梁弹簧振子，使金属梁弹簧振子做受迫振动；在基座上设置一支架，在支架上端设置平台二，光杠杆放在平台二上，二前足在平台二的横槽内，后足放在平台一上；在标尺底座上设置标尺，标尺上设置激光器，激光器可沿标尺移动以改变位置，激光器通过接口与激光器控制器相连，通过工作电流调节旋钮可以调节激光器的工作电流；标尺内部设置标尺照明器，标尺照明器与标尺照明器控制器相连，通过亮度调节旋钮可以调节亮度。