实验9 机械传动性能参数测试分析(2)重庆大学机械基础实验报告
实验9 机械传动性能参数测试分析
9.1实验目的
传动系统是机器的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到机器的性能。机械传动系统的性能主要由传动功率、转矩、转速、传动效率、振动噪声和寿命等性能参数来描述。本实验的主要目的如下：
1. 掌握转速、转矩、传动功率和传动效率等机械传动性能参数测试的基本原理和方法。
2.了解机械传动性能参数测试实验台的基本构造及其工作原理，提高学生综合设计实验的能力。
3.通过测试常见机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运动与动力过程中的参数曲线（速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等），加深对常见机械传动性能的认识和理解。
4.通过机械传动系统的拼装，培养学生的工程实践能力、动手能力及团队工作能力。
9.2实验测试对象
可为各种传动装置，包括直齿圆柱齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮减速器、同步带传动、V 带传动、链传动等。
9.3测试原理
机械传动中，输入功率应等于输出功率与机械内部损耗功率之和。即：
f o i P P P += （9－1）
式中：i P ——输入功率；o P ——输出功率；f P ——机械内部所消耗功率。则机械效率η为：
i
o
P P =
η （9－2） 由力学知识可知，对于机械传动若设其传动力矩为M ，角速度为ω，则对应的功率为：
M n
M n M P 30
602ππω＝=
= （9－3） 式中：n ——传动机械的转速（r/min ）
所以，传动效率η可表述为：
i
i o
o n M n M =
η （9－4）
式中：M i，M o——分别为传动机械输入、输出转矩
n i，n o——分别为传动机械输入、输出转速
因此，若能利用仪器测出被测试对象的输入转矩和转速，以及其输出转矩和转速，就可以通过式（9－4）计算出其传动效率。
9.4实验台的组成及主要实验测试仪器设备
9.4.1实验台的类型
根据测试对象的功率的大小，机械传动性能参数测试实验台可采用开放功率流式与封闭功率流式两种构造形式。
开放功率流式实验台借助一个加载装置(机械制动器、电磁测功器或磁粉制动器)来消耗测试对象所传递的能量。开放功率流式的优点是与实际工作情况一致，实验装置简单，安装方便；缺点是能量消耗大，对于需作较长时间试验的场合(如疲劳试验)，耗费能量尤其严重。一般测试对象的功率较小时多采用此种形式。
封闭功率流式实验台采用输出功率反馈给输入从而形成功率流封闭。封闭功率流式的优点是电源只供给传动中摩擦阻力所消耗的功率，可以大大地减小功耗；缺点是实验台的控制复杂，价格较高。一般测试对象的功率较大时或需作较长时间试验时(如疲劳试验)多采用此种形式。
9.4.2实验台的组成
本实验台采用开放功率流式实验台，其基本构造简图如图9-1所示，其实物构成如图9-2所示。
图9-1 实验台的基本构造简图
图中：1——变频电动机
2、5、7、10——联轴器
3、8——转矩转速传感器
4、9——机械效率仪
11——磁粉制动器
12——恒流电源
图9-2实验台的实物构成图
本实验台采用模块化结构，机械结构上它主要由输入模块、过度节模块、测试模块和加载模块组成；控制部分主要由面板控制模块、工控机程控模块组成。
实验测试对象为：
（1）直齿圆柱齿轮减速器：速比1：5，齿数Z1=19，Z2=95。
（2）摆线针轮减速器：减速比1：9。
（3）蜗轮减速器：减速比1：10，蜗杆头数Z1=1，中心距a=50ｍｍ。
（4）同步带传动：L型同步带3×16×80，带轮齿数Z1=18，Z2=25，节距LP=9.525。
（5）V带传动：Z型带，带轮基准直径D1=70mm，D2=115mm，L内=900mm，带轮基准直径D1=76mm，D2=145mm；带轮基准直径D1=70mm，D2=88mm；Z型带L内=630mm。
（6）链传动：滚子链08A-1×72，滚子链08A-1×52，滚子链08A-1×68，链轮Z1=17，Z2=2；
利用以上测试对象，可以组合出26种不同的机械传动方案（见附件），学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试、进行设计性实验、综合实验或创新性实验。
9.4.3 磁电型转矩转速传感器的工作原理
磁电型转矩转速传感器属磁电式相位差传感器，基本原理是：通过弹性轴、两组磁电
信号发生器，把被测转矩、转速转换成具有相位差的两组交流电信号，这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，而其相位差的变化部分又与被测转矩成正比。将传感器的这两组电信号用专用屏蔽电缆送入转矩测量仪或机械效率仪或装有转矩卡的计算机，即可得到转矩、转速及功率的精确值。磁电转矩传感器与转矩仪配套使用，是一种测量各种动力机械转动力矩、转速及机械功率的精密仪器。其用途十分广泛，在电机、风机、水泵、齿轮及减速器、铁路机车、汽车拖拉机、飞机、船舶、矿山机械、液压气动元件等几乎所有机械制造部门及其科研院所、大专院校均有广泛的应用。
图9-3是其工作原理图。在弹性轴的两端安装有两只信号齿轮，在两齿轮的上方各装有一组信号线圈，在信号线圈内均装有磁钢，与信号齿轮组成磁电信号发生器。当信号齿轮随弹性轴转动时，由于信号齿轮的齿顶及齿谷交替周期性的扫过磁钢的底部，使气隙磁导产生周期性的变化，线圈内部的磁通量亦产生周期性的变化，在两个信号线圈中感生出两个近似正弦变化的电势1u 、2u 。当转矩转速传感器受扭后，这两个感应电势分别为
t Z U u m ?sin 1= （9－5） )sin(2θ?Z t Z U u m += （9－6）
式中 Z ——齿轮齿数；
?——轴的角速度，单位为s rad /；
θ——两个基本点齿轮间的偏转角度，单位为rad 。
θ角由两部分组成，一是齿轮的初始偏差角0θ；另一部分是由于受转矩M 后，弹性
轴变形而产生的偏转角M K 1=θ?，因此
)sin(102M ZK Z t Z U u m ++=θ? （9－7）
图9-3 JC 型转矩转速传感器工作原理图
图9-4转矩转速传感器输出信号
这两组交流电信号的频率相同且与齿轮的齿数和轴的转速成正比，因此可以用来测量
转速。这两组交流电信号之间的相位与其安装的相对位置及弹性轴所传递扭矩的大小及方向有关。当弹性轴不承受扭矩时，两组交流电信号之间的相位差只与信号线圈及齿轮的安装相对位置有关，这一相位差一般称为初始相位差，在设计制造时，使其相差半个齿距，则两组交流电信号之间的初始相位差在180°。当弹性轴承受扭矩时，将产生扭转变形，于是在安装齿轮的两个段面之间相对转动θ?角，从而使两组交流电信号之间的相位差发生变化φ?（图9-4），在弹性变形范围内， φ?与θ?成正比，也就是正比于扭矩值，由此即可测出扭矩的大小。
（1）转速的测试
设转矩转速传感器信号齿轮的齿数为Z ，每秒钟转矩转速传感器输出的脉冲数为f ，则转速n 为：
60Z ?=f n )(rpm （9-8)
（2）转矩的测试
设转矩转速传感器信号齿轮的齿数为Z ，若要求两信号齿轮输出信号的两路信号的初始相位差为?=1800φ，则两信号齿轮安装时需要错开
Z
2360
度。 当弹性轴承受扭矩时，将产生扭转变形，于是在安装齿轮的两个段面之间相对转动θ?度，两信号齿轮的错位角变为
θ?±Z
2360
，从而使两组交流电信号之间的相位差变为： θθφ?±=?±?=Z 180)Z
2360
(z (9-9)
则两组交流电信号之间的相位差的增量为：
θφφφ?±=-=?Z 0 (9-10)
由材料力学知，在弹性变形范围内，转角θ?与力矩成正比，，即：
M K 1=θ? (9-11)
式中：K 1——弹性系数，设弹性轴的直径为d ,长度为L ，弹性模数为G ，则
G
d L
K 4132π=
(9-12)
M ——作用于弹性轴的力矩 将θ?代入式 (9-10)得：
KM M K =±=?1Z φ (9-13)
式中：K ——比例系数，1Z K K ±=
因此，由式(9-13)可以看出，测出两组交流电信号之间的相位差的增量即可测出对应的力矩的大小。
（3）传动功率的测试
传动功率与转速和力矩的乘积成正比，即30
nM
M P πω=
=，因此只要测出转速和力
矩即可计算出传动功率的大小。
（4）转矩转速传感器的机械结构
图9-5是转矩转速传感器机械结构图。其结构与图9-3的工作原理图的差别是，为了提高测量精度及信号幅值，两端的信号发生器是由安装在弹性轴上的外齿轮、安装在套筒内的内齿轮、固定在机座内的导磁环、磁钢、线圈及导磁支架组成封闭的磁路。其中，外齿轮、内齿轮是齿数相同互相脱开不相啮合的。套筒的作用是当弹性轴的转速较低或者不转时，通过传感器顶部的小电动机及齿轮或皮带传动链带动套筒，使内齿轮反向转动，提高了内、外齿轮之间的相对转速，保证了转矩测量精度。
图9-5 转矩转速传感器机械结构图
9.4.4磁粉制动器的工作原理
(1)基本结构和工作原理
磁粉制动器是根据电磁原理和利用磁粉传递扭矩的，它具有激磁电流和传递转矩基本成线性关系，响应速度快、结构简单等优点，是一种多用途、性能优越的自动控制元件。是各种机械制动、加载的理想装置。
磁粉制动器的结构简图如图9-6示。在定子与转子间隙中填入磁粉，当激磁线圈未通电时，磁粉主要附在定子表面；而当激磁线圈接通直流电时，产生磁通使磁粉立即沿磁通
连接成链状。这时磁粉间的结合力和磁粉与工作面间的摩擦力产生制动力矩，该力矩与激磁电流基本上成正比。通过可调稳流器来控制激磁电流大小，也就是控制力矩的大小。但是，当激磁电流增大到一定值时，该力矩趋向饱和。在加载过程中输入的机械能通过摩擦转变为热能。在额定力矩的情况下，制动功率的大小决定于散热的快慢，为了增加制动功率，必须采取强迫冷却。此外，由于在试验过程中，磁粉制动器是在连续状态下运行，因此选择制动器规格时，除考虑到制动力矩外，还应根据负载特性来选择，即磁粉制动器的允许制动功率应大于被测功率。
(2)磁粉制动器的特性
1） 激磁电流——转矩特性
激磁电流与转矩基本成线性关系，通过调节激磁电流可以控制力矩的大小。其特性如图9-7示。
2）转速——转矩特性
转矩与转速无关，保持定值。静力矩和动力矩没有差别，其特性如图9-8示。
图9-7激磁电流—转矩特性曲线
图9-8 转速—转矩特性曲线
图9-6 磁粉制动器
1.磁粉
2.线圈
3.定子
4.转子
5.轴承
6.转轴
9.6实验步骤
（1）设备安装
根据不同的测试对象，参照附26种实验方案，将各设备安装接好。并注意各个设备之间的同轴度，以避免产生不必要的弯矩，从而保证测量精度。在有带、链传动的实验装置中，为防止径向力直接作用在传感器上影响传感器测试精度，在传感器前加一个过度节模块。安装完毕，正式实验前一般应开机试运转几分钟至半小时，考核设备安装可靠程度，发现异常振动和噪音等应立即停机予以排除。
（2）开启转矩转速传感器的背包电机，对机械效率仪进行调零（注意：背包电机的转向一定要与主轴的转向相反）。
（3）启动主电机进行测量。测量从空载开始，依次调整磁粉制动器的加载电流增加负载，直至满载荷。依次记录在不同载荷下的输入、输出转速、力矩和功率。若输出轴的转速低于600rpm时应开启背包电机，背包电机的转向应与输出轴的转向相反，此时，测得的输出轴的转速应该减去背包电机的转速。
（4）测试完毕，关闭主电机和各测试仪器。
（5）根据测试记录，计算出测试对象的传动效率，并绘制出测试对象的效率曲线。
9.7注意事项
1.开动电机之前、要先检查实验装置，包括线路连接、装置搭接的正确可靠。
2．测试时、加载一定要平稳缓慢，否则将影响采样的测试精度。
3．测试结果如果误差较大，应检查实验装置是否正确安装、转速转矩传感器的调零是否正确。
4．实验的过程中注意稳拿轻放防止碰撞。
5．联轴器之间中心必须高相等，两半联轴器之间一般应留有1~3毫米的间隙；实验元器件与实验台的连接要紧固。
6．进行带、链传动时，两轴要保持平行。
7．禁止带负载启动，以免造成安全事故。
8．使用本实验系统之前一定要了解实验准则，了解本实验系统的操作规程，在实验老师的指导下进行，切勿盲目的进行实验。
9．实验过程中，发现有问题要先停止传动电机，在元器件停止转动后，修正后再继续进行实验。
10．本实验台采用高压供电，实验时请勿打开电器控制柜，以免造成安全事故。
11．注意：变频器出厂前设定完成、若需更改内部参数，必须由专业技术人员或熟悉变频器的相关人员担任，避免设定参数不当造成不必要的损坏。
12．实验完毕后，要清理好元器件；做好元器件的保养和实验台的整洁工作。
思考题
1.常见的机械传动装置的性能参数有哪些?
2.机械传动装置的效率与所传递的功率大小有没有关系?
3.影响传动装置效率的因素有哪些?
4.常见的机械传动装置机械性能测试实验台有哪些构造类型?
5.磁粉制动器具有哪些优缺点?
6.为什么在测试转矩之前需要对转矩转速传感器进行调零?
7.转矩转速传感器上的小电机有什么功用?在什么情况小需要开启小电机?小电机应与主轴同向转动还是反向转动?开启小电机对哪些测试参数有影响?
8.实验装置采用的是什么类型的加载方式？其特点如何？
附：26种实验方案
1、 V 带传动实验
输入模块-过度节模块-V 带传动测试模块-过度节模块-输出模块
2、同步带传动实验
输入模块-过度节模块-同步带传动测试模块-过度节模块-输出模块
输出模块
过渡节模
V 型带轮 联轴器
过渡节模V 带 输入模块 输出模
过渡节
同步带
联轴器
同步带 输入模
3、链轮传动实验
联轴器
输入模块
滚子链
链轮
输出模块
过渡节模块
输入模块-过度节模块-链传动测试模块-过度节模块-输出模块
4、齿轮减速器传动实验
联轴器
输入模块
直齿圆柱
齿轮减速输出模块
入模块-齿轮减速器模块-输出模块
联轴器
输入模块
摆线针轮输出模块
输入模块-摆线针轮减速器模块-输出模块
6、蜗轮蜗杆减速器传动实验
输出模块蜗轮蜗杆减
万向联轴器输入模块
输入模块-万向节模块-蜗轮蜗杆减速器模块-输出模块
输入模块-过度节模块-V 带传动测试模块-过度节模块-齿轮减速器模块-输出模块
8、齿轮减速器-V 带传动实验
输入模块-齿轮减速器模块-过度节模块-V 带传动测试模块-过度节模块-输出模块
过渡节模
输入模块 直齿圆柱齿轮减速
V 型带轮 联轴器 输出模块
V 带
联轴器 过渡节模
输出模块
直齿圆柱齿轮减速V 型带轮 联轴器 输入模块
V 带 联轴器
9、同步带-齿轮减速器传动实验
输入模块-过度节模块-同步带传动测试模块-过度节模块-齿轮减速器模块-输出模块
10、齿轮减速器-同步带传动实验
输入模块-齿轮减速器模块-过度节模块-同步带传动测试模块-过度节模块-输出模块
联轴器 输出模块
同步带轮 输入模块
同步带 过滤节模
直齿圆柱齿轮减速
过渡节模
输出模块
直齿圆柱齿轮减速同步带轮 联轴器 输入模块
同步带 联轴器
11、链-齿轮减速器传动实验
输入模块-过度节模块-万向节模块-过度节模块-链传动测试模块-过度节模块-齿轮减速器模块-输出模
块
12、齿轮减速器-链传动实验
输入模块-齿轮减速器模块-过度节模块-链传动测试模块-过度节模块-万向节模块-过度节模块-输出模
块
过渡节模输入模块
万向联轴
滚子链 联轴器
输出模块
链轮
直齿圆柱齿轮减速
过渡节模输出模块
万向联轴
滚子链 联轴器
输入模块
链轮 直齿圆柱
13、V 带-链传动实验
输入模块-过度节模块-带传动模块-过度节模块-链传动测试模块-过度节模块-输出模块
14、链-V 带传动实验
过渡节模输出模块
链轮
V 带
联轴器
输入模块
滚子链
V 型带轮 过渡节模块
输出模块
V 型带轮
滚子链 联轴器
输入模块
V 带
链轮
输入模块-过度节模块-链传动测试模块-过度节模块-带传动模块-过度节模块-输出模块
15、V 带-蜗轮蜗杆减速器传动实验
输入模块-过度节模块-V 带传动测试模块-过度节模块-蜗轮蜗杆减速器模块-输出模块
16、蜗轮蜗杆减速器-V 带传动实验
过渡节模
输出模块
V 带
联轴器 万向联轴
V 型带轮 输入模块
输出模块
输入模块
蜗轮蜗杆减速器
万向联轴器 联轴器
V 带 过渡节模块
V 型带轮
17、同步带-蜗轮蜗杆减速器传动实验
输入模块-过度节模块-同步带传动测试模块-过度节模块-蜗轮蜗杆减速器模块-万向节模块-输出模块
18、蜗轮蜗杆减速器-同步带传动实验
过渡节模
输出模块
同步带
联轴器 万向联轴
同步带轮
输入模块
蜗轮蜗杆减
蜗轮蜗杆减速
万向联轴器 联轴器
同步带 过渡节模块
同步带轮
19、链-蜗轮蜗杆减速器传动实验
输入模块-过度节模块-链传动测试模块-过度节模块-齿轮减速器模块-万向节模块-输出模块
20、蜗轮蜗杆减速器-链传动实验
过渡节模
输出模块
滚子链
联轴器 万向联轴
链轮
输入模块
蜗轮蜗杆
输出模块
蜗轮蜗杆减速联轴器
滚子链 过渡节模块
链轮 万向联轴
输入模块-蜗轮蜗杆减速器模块-万向节模块-过度节模块-链传动测试模块-过度节模块-输出模块
21、V 带-摆线针轮减速器传动实验
输入模块-过度节模块-V 带传动测试模块-过度节模块-摆线针轮减速器模块-输出模块
22、摆线针轮减速器-V 带传动实验
过渡节模
输入模块 摆线针轮 减速器
V 型带轮 联轴器 输出模块
V 带
联轴器 过渡节模
输出模块
摆线针轮 减速器
V 型带轮
联轴器 输入模块
V 带
联轴器
华理大物实验报告
1实验名称 电桥法测中、低值电阻 一.目的和要求 1.掌握用平衡电桥法测量电阻的原理和方法; 2.学会自搭电桥，且用交换法测量电阻来减小和修正系统误差; 3.学会使用QJ-23型惠斯登电桥测量中值电阻的方法; 4.学会使用QJ-42型凯尔文双臂电桥测量低值电阻的方法; 二.实验原理 直流平衡电桥的基本电路如下图所示。 图中B A R R ,称为比率臂，Rs 为可调的标准电阻，称为比较臂，Rx 为待测电阻。在电路的对角线（称为桥路）接点BC 之间接入直流检流计，作为平衡指示器，用以比较这两点的电位。调节Rs 的大小，当检流计指零时，B ，C 两点电位相等AB AC U U =；BD CD U U = ，即B B A A R I R I =；S S X X R I R I =。因为检流计中无电流，所以X A I I =，S B I I =，得到电桥平衡条件 Rs R R Rx B A =。 三.实验仪器 直流电源，检流计，可变电阻箱，待测电阻，元器件插座板，QJ24a 型惠斯登直流电桥，QJ42型凯尔文双臂电桥，四端接线箱，螺旋测微计 四.实验方法 1.按实验原理图接好电路； 2.根据先粗调后细调的原则，用反向逐次逼近法调节，使电桥逐步趋向平衡。在调节过程中，先接上高值电阻R m ，防止过大电流损坏检流计。当电桥接近平衡时，合上K G 以提高桥路的灵敏度，进一步细调； 3.用箱式惠斯登电桥测量电阻时，所选取的比例臂应使有效数字最多。
五.数据记录与分析 (0.0010.002) S RS R m ?±+ 仪 ＝，其中 S R是电阻箱示值，m是所用转盘个数，RS σ ? ' = X R= X R σ= 所以 2 297.80.1 X R=±Ω， 3 1995.40.8 X R=±Ω 2.不同比例臂对测量结果的影响 3.用箱式惠斯登电桥测量电阻 4.用开尔文电桥测量低值电阻 铜棒平均直径d＝3.975mm（多次测量取平均）（末读数－初读数） 电阻 2 4 R L L S d ρρ π ==，由下图中的拟合直线得出斜率00609 .0 4 2 = = d k π ρ ，则电阻率 () m k d ? Ω ? = ? ? ? = =- - 8 2 3 2 10 56 .7 4 10 975 .3 00609 .0 142 .3 4 π ρ
材料分析方法实验报告
篇一：材料分析方法实验报告 篇二：材料分析方法课程设计报告 材料分析测试方法 课程设计（论文） 题目：磁控溅射c/w多层膜成分及微观分析 学院材料科学与工程 专业材料化学 班级材化082 学生王维娜 学号 3080101296 指导教师陈迪春 起止时间 2010.12.27-2011.1.1 年 材料分析测试方法课程设计任务书 课程设计内容要求： 掌握高分辨透射电子显微镜样品制备方法，学习并了解真空镀膜 技术-磁控溅射技术，多层膜制备过程，以及其微观结构分析，成分 分析所用仪器和原理。 学生（签名） 月日 材料分析测试方法课程设计评语 指导教师（签名） 年日 目录 材料分析测试方法 ............................................................................. .. (1) 1.1 磁控溅射 ............................................................................. (5) 1.2 x射线衍射仪 ............................................................................. . (5) 1.3 透射电子显微镜 ............................................................................. (6) 1.4 x射线光电子能谱仪（xps） ........................................................................ (7) 第二章实验方法 ............................................................................. .. (9) 2.1 tem样品的制备方法 .............................................................................
材料分析(SEM)实验报告
材料专业实验报告 题目：扫描电镜(SEM)物相分析实验学院：先进材料与纳米科技学院专业：材料物理与化学 姓名： 学号：1514122986 2016年6月30日
扫描电镜(SEM)物相分析实验 一．实验目的 1.了解扫描电镜的基本结构与原理 2.掌握扫描电镜样品的准备与制备方法 3.掌握扫描电镜的基本操作并上机操作拍摄二次电子像 4.了解扫描电镜图片的分析与描述方法 二．实验原理 1.扫描电镜的工作原理 扫描电镜（SEM）是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要的成像信号。由电子枪发射的电子，以其交叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射以及背散射电子等物理信号，二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。 本次实验中主要通过观察背散射电子像及二次电子像对样品进行分析表征。 1）背散射电子 背散射电子是指被固体样品原子反射回来的一部分入射电子，其中包括弹性背反射电子和非弹性背反射电子。弹性背反射电子是指被样品中原子和反弹回来的，散射角大于90度的那些入射电子，其能量基本上没有变化（能量为数千到数万电子伏）。非弹性背反射电子是入射电子和核外电子撞击后产生非弹性散射，不仅能量变化，而且方向也发生变化。非弹性背反射电子的能量范围很宽，从数十电子伏到数千电子伏。背反射电子的产生范围在100nm-1mm深度。背反射电子产额和二次电子产额与原子序数的关系背反射电子束成像分辨率一般为50-200nm（与电子束斑直径相当）。背反射电子的产额随原子序数的增加而增加，所以，利用背反射电子作为成像信号不仅能分析形貌特征，也可以用来显示原子序数衬
材料分析与表征方法实验报告
材料分析与表征方法实验报告 热重分析实验报告 一、实验目的 1.了解热重分析法的基本原理和差热分析仪的基本构造。 2.掌握热重分析仪的使用方法。 二、实验原理 热重分析指温度在程序控制时，测量物质质量与温度之间的关系的技术。热重分析所用的仪器是热天平，它的基本原理是，样品重量变化所引起的天平位移量转化成电磁量，这个微小的电量经过放大器放大后，送入记录仪记录；而电量的大小正比于样品的重量变化量。当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时，被测的物质质量就会发生变化。 三、实验原料 一水草酸钙CaC2O4·H2O 四、实验仪器 美国TA公司TGA55 升温与降温速率（K/min）0.1-100℃/min 天平灵敏度（μg）0.1μg 温度范围（°C）室温-1000℃ 五、操作条件
第一组：10℃／min空气条件下和20℃／min空气条件下，对TG和DTG 曲线进行对比。 第二组：10℃／min空气条件下和10℃／min氮气条件下，对DSC进行对比。 第三组：10℃／min氮气条件下，得到TG、DTG、DSC曲线。 六、结果与讨论 含有一个结晶水的草酸钙(242CaC.OHO)在100℃以前没有失重现象,其热重曲线呈水平状,为TG曲线的第一个平台。DTG曲线在0刻度。 在100℃和200℃之间失重并出现第二个平台。DTG曲线先升后降，在108.4℃达到最大值，即失重速率的最大值。DSC曲线先降后升，在188.4℃达到最小值，即热功率的最小值。这一步的失重量占试样总质量的12.47%，相当于每mo CaC2O4·H2O失掉1mol H2O,其热分解反应为： CaC2O4·H2O CaC2O4 + H2O 在400℃和500℃之间失重并开始呈现第三个平台,DTG曲线先升后降，在
重庆大学汇编实验报告3
《汇编语言程序设计》实验报告 年级、专业、班级姓名 实验题目实验3：汇编程序的循环结构的使用 实验时间2013年4月15 实验地点DS1421 实验成绩实验性质□验证性 设计性□综合性教师评价： □算法/实验过程正确；□源程序/实验内容提交□程序结构/实验步骤合理；□实验结果正确；□语法、语义正确；□报告规范； 其他： 评价教师签名： 一、实验目的 通过一个排序算法，来熟悉和掌握利用汇编语言实现循环处理能力的程序。 二、实验项目内容 1 编写一个整数数组内的元素排序的程序 2 需要排序数组大小为10个DW的整数 3 按照从低到高输出这10个数字 4 要求撰写必要程序模块设计图和主要的流程 三、实验过程或算法（源程序） assume cs:code,ds:data data segment dw 1234h,2a45h,345bh,45c7h,5678h,4321h,5432h,6543h,7654h,0d765h table db '0123456789abcde' data ends stack segment db 32 dup(0) stack ends code segment start: mov ax,data mov ds,ax
mov di,0 mov ax,stack mov ss,ax mov sp,32 mov cx,9 s0: mov ax,ds:[si] push cx s1: add si,2 cmp ax,ds:[si] jb change s2: loop s1 xchg ax,ds:[si] xchg ax,ds:[di] mov si,0 mov di,0 pop cx loop s0 mov ax,data mov ds,ax mov si,0 call show mov ax,4c00h int 21h change: mov ax,ds:[si] mov di,si jmp s2 show: push es push di push ax push bx push cx push dx mov ax,0b800h mov es,ax mov di,160*12+2*10 mov cx,10 show1: push cx
大物实验报告 光电效应
试验名称:光电效应法测普朗克常量h 实验目的:是了解光电效应的基本规律。并用光电效应方法测量普朗克常量和测定光电管的 光电特性曲线。 实验原理 光电效应实验原理如图8.2.1-1所示。其中S 为真空光电管，K 为阴极，A 为阳极。当无光照射阴极时，由于阳极与阴极是断路，所以检流计G 中无电流流过，当用一波长比较短的单色光照射到阴极K 上时，形成光电流，光电流随加速电位差U 变化的伏安特性曲线如图8.2.1-2所示。 1． 光电流与入射光强度的关系 光电流随加速电位差U 的增加而增加，加速电位差增加到一定量值后，光电流达到饱和值和值I H ，饱和电流与光强成正比，而与入射光的频率无关。当U= U A -U K 变成负值时，光电流迅速减小。实验指出，有一个遏止电位差U a 存在，当电位差达到这个值时，光电流为零。 2． 光电子的初动能与入射频率之间的关系 当U=U a 时，光电子不再能达到A 极，光电流为零。所以电子的初动能等于它克服电场力作用的功。即 a eU mv =2 2 1 （1） 根据爱因斯坦关于光的本性的假设，每一光子的能量为hv =ε，其中h 为普朗克常量，ν为光波的频率。所以不同频率的光波对应光子的能量不同。光电子吸收了光子的能量h ν之后，一部分消耗于克服电子的逸出功A ，另一部分转换为电子动能。由能量守恒定律可知 A mv hv += 22 1 （2） 式（2）称为爱因斯坦光电效应方程。
3． 光电效应有光电存在 实验指出，当光的频率0v v <时，不论用多强的光照射到物质都不会产生光电效应，根据式（2）， h A v = 0，ν0称为红限。 爱因斯坦光电效应方程同时提供了测普朗克常量的一种方法：由式（1）和（2）可得： A U e hv +=0，当用不同频率（ν1，ν2，ν3，…，νn ）的单色光分别做光源时，就有 A U e hv +=11 A U e hv +=22 ………… A U e hv n n += 任意联立其中两个方程就可得到 j i j i v v U U e h --= )( （3） 由此若测定了两个不同频率的单色光所对应的遏止电位差即可算出普朗克常量h ，也可由ν-U 直线的斜率求出h 。 因此，用光电效应方法测量普朗克常量的关键在于获得单色光、测得光电管的伏安特性曲线和确定遏止电位差值。 实验内容 通过实验了解光电效应的基本规律，并用光电效应法测量普朗克常量。 1． 在577.0nm 、546.1nm 、435.8nm 、404.7nm 四种单色光下分别测出光电管的伏安特性曲线，并根据此曲线确定遏止电位差值，计算普朗克常量h 。 本实验所用仪器有：光电管、单色仪（或滤波片）、水银灯、检流计（或微电流计）、直流电源、直流电压计等. j i j i v v U U e h --= )(,求斜率,得到普朗克常量h. 入射光波长λ/nm 365nm
材料研究方法与分析测试实验
本科生实验报告 实验课程材料研究方法与分析测试实验 学院名称材料与化学化工学院 专业名称材料科学与工程(无机非金属方向) 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇一四年12月15日——二〇一五年12月19日
填写说明 1、适用于本科生所有的实验报告（印制实验报告册除外）； 2、专业填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明； 3、格式要求： ①用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水 笔书写。 ②打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形 式（上下2.54cm，左右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）；页码用小五号字底端居中。 ③具体要求： 题目（二号黑体居中）； 摘要（“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体）； 关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体)； 正文部分采用三级标题； 第1章××(小二号黑体居中，段前0.5行) 1.1 ×××××小三号黑体×××××（段前、段后0.5行） 1.1.1小四号黑体（段前、段后0.5行） 参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T 7714－2005）》。
实验一扫描电镜实验（SEM） 一、实验目的 1、了解扫描电子显微镜的原理、结构； 2、运用扫描电子显微镜进行样品微观形貌观察。 二、实验原理 扫描电镜（SEM）是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要的成像信号。由电子枪发射的电子，以其交叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射以及背散射电子等物理信号，二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。扫描电镜由下列五部分组成，如图1（a）所示。各部分主要作用简介如下：
重庆大学计算机网络实验报告
《计算机网络》实验报告 一、实验目的 掌握3种UTP线缆的制作；了解3类UTP线缆的作用并能将其用于实际的网络组网；了解与布线有关的标准与标准组织 了解计算机网络组网的层次化原则；掌握局域网组网中从物理层到网络层所应完成的一般任务；掌握PING和IPCONFIG等命令的使用 学会简单组网；培养初步的协同工作能力 二、实验项目内容 5类UTP与6类UTP双绞线； 布线有关的标准组织及标准； 3种UTP线缆的作用和线图：直连线（Straight-thru），交叉线(Crossover)和反接线（Rollover）； 制作直连线并进行网络互联的练习； 计算机网络组网的一般任务和层次化原则； 按要求进行网络拓扑连接和配置； PING和IPCONFIG实用网络工具
三、实验过程或算法（源程序） 按照网线的制作步骤制作网线： 准备工作：准备RJ45卡线钳一把，水晶头，网线； 制作步骤：共有四步，可以简单归纳为四个字：“剥”，“理”，“插”，“压” 1.剥线：剥线的长度为13mm～15mm，不宜太长或太短； 2.理线：按顺序整理平，遵守规则，否则不能正常通信； 3.插线：一定要平行插入到线顶端，以免触不到金属片； 4.检测：发射器和接收器两端的灯同时亮为正常。 （2）组网 在交换机上用做好的网线连接相邻的电脑，最后在cmd中用Ping命令检查是否连接成功。 四、实验结果及分析和（或）源程序调试过程 （1）结果及分析 有两种网线水晶头接线的方式：交叉线和直连线。我选择的是直连线式，按照双绞线颜色白橙,橙,白绿,蓝,白蓝,绿,白棕,棕的顺序插入并压制好，检验发现只有2,3,6,7连上了，然后跟同组的同学合力又做了两根,都能全部连上。把做好的网线连接到交换机上,成功验证了简单组网。 （2）个人小结
硬度测量实验报告
硬度测量实验报告 一、实验目的 1. 了解常用硬度测量原理及方法； 2. 了解布氏和洛氏硬度的测量范围及其测量步骤和方法； 二、实验设备 洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块 三、实验原理 1.硬度是表示材料性能的指标之一，通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状和尺寸的物体（金刚石压头或钢球）压入其表面的阻力。由于硬度试验简单易行，又无损于零件，因此在生产和科研中应用十分广泛。常用的硬度试验方法有：洛氏硬度计，主要用于金属材料热处理后的产品性能检验。布氏硬度计，应用于黑色、有色金属材料检验，也可测一般退火、正火后试件的硬度。 2.洛氏硬度 洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。下图表示了洛氏硬度的测量原理。 图：未加载荷，压头未接触试件时的位置。 2-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。 2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
2-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h ，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。 h 值越大，说明试件越软，h 值越小，说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K 减去压痕深度h 的数值来表示硬度的高低。并规定0.002mm 为一个洛氏硬度单位，用符号HR 表示，则洛氏硬度值为： 002.0-H h k R 3.布氏硬度 布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F(N)把直径为D （mm ）的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径d(mm)，然后按公式求出布氏硬度HB 值，或者根据 d 从已备好的布氏硬度表中查出HB 值。 测量范围为8~650HBW 由于金属材料有硬有软，被测工件有厚有薄，有大有小，如果只采用一种标准的试验力F 和压头直径D ，就会出现对某些工件和材料的不适应的现象。因此，在生产中进行布氏硬度试验时，要求能使用不同大小的试验力和压头直径，对于同一种材料采用不同的F 和D 进行试验时，能否得到同一的布氏硬度值，关键在于压痕几何形状的相似，即可建立F 和D 的某种选配关系，以保证布氏硬度的不变性。 特点：一般来说，布氏硬度值越小，材料越软，其压痕直径越大；反之，布氏硬度值越 大，材料越硬，其压痕直径越小。布氏硬度测量的优点是具有较高的测量精度，压痕面积大，能在较大范围内反映材料的平均硬度，测得的硬度值也较准确，数据重复性强。 四、实验内容 1. 测量滚动轴承表面洛氏硬度值 使用洛氏硬度计对轴承外圈进行硬度测定，记录相关测量数据：
重庆大学数学实验报告七
开课学院、实验室：数统学院DS1421实验时间：2013年03月17日
由于matlab中小数只能是四位，所以我在编程的过程中将距离扩大了1000倍，但是并不会影响我们所求得的结果。 运行程序之后我们得到的结果为： 我们可以得到当金星与地球的距离（米）的对数值为9.9351799时，只一天恰好是25号。 8.编写的matlab程序如下： x=0:400:2800; y=0:400:2400; z=[1180 1320 1450 1420 1400 1300 700 900 1230 1390 1500 1500 1400 900 1100 1060 1270 1500 1200 1100 1350 1450 1200 1150 1370 1500 1200 1100 1550 1600 1550 1380 1460 1500 1550 1600 1550 1600 1600 1600 1450 1480 1500 1550 1510 1430 1300 1200 1430 1450 1470 1320 1280 1200 1080 940]; [xi,yi]=meshgrid(0:5:2800,0:5:2400); zi=interp2(x,y,z,xi,yi,'cubic'); mesh(xi,yi,zi); xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('高程'); title('某山区地貌图'); figure(2); contour(xi,yi,zi,30); 运行程序我们得到的结果如下所示： 山区的地貌图如下所示：
等高线图如下所示： 三、附录（程序等） 6. y=18:2:30;
无损检测实验报告
无损检测实验报告 一、实验目的 1.通过实验了解六种无损检测（超声检测、射线检测、涡流检 测、磁粉检测、渗透检测、声发射检测）的基本原理。 2.掌握六种无损检测的方法，仪器及其功能和使用方法。 3.了解六种无损检测的使用范围，使用规范和注意事项。 二、实验原理 (一)超声检测（UT） 1.基本原理 超声波与被检工件相互作用，根据超声波的反射、透射和散射的行为，对被检工件经行缺陷测量和力学性能变化进行检测和表征，进而进行安全评价的一种无损检测技术。 金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷（缺陷中有气体）或夹杂，超声波传播到金属与缺陷的界面处时，就会全部或部分反射。超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，由反射定理我们知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的，所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离，纵坐标是超声波反射波的幅值。譬如，在一个钢工件中存在一个缺陷，由于这个缺陷的存在，造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面，交界面之间的声阻抗不同，当发射的超声波遇到这个界面之后，就会发生反射，反射回来的能量又被探头接受到，在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形，横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性质。 2.仪器结构 a)仪器主要组成 探头、压电片和耦合剂。 其中，探头分为直探头、斜探头。压电片受到电信号激励便可产生振动发射超声波，当超声波作用在压电片上时，晶片受迫振动引起的形变可转换成相应的电信号，从而接受超声波。耦合剂是为了使超声波更有效的传入工件，在探头与工件表面之间施加的一层透生介质为耦合剂，作用在于排除探头与工件之间的空气。 b)主要旋钮 F1-F6 菜单键，不同状态下有不同功能。 0ABC\4MNO 调节键，调节参数值的大小。 设置及检测键。 快捷键。dB 增益，2GHI 闸门，范围，移位。 电源键。
材料分析测试技术试验报告
实验报告
一、实验的目的和要求： 1. 了解 XRD 设备结构、原理、熟悉设备构造与工作方式。 2. 观察并初步了解测试过程。学习实验过程中设备的测试模式，试验参数的选择
及其原理。 3. 正确分析并计算实验结果。 4. 根据高锰钢的相组成和 XRD 图谱，标出相及其准确峰位。 5. 对衍射峰分别用晶面指数法和晶面间距法进行标定，推导实验中铁素体的布拉
菲点阵类型。 6. 利用 Nilson 函数做为外推函数，使用最小二乘法计算其精确点阵常数（保留六
位有效数字）。
二、 实验原理
根据晶体对 X 射线的衍射特征－衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物 相的方法，就是 X 射线物相分析法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。没有任何两种物质，它 们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，当 X 射线 被晶体衍射时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的特征可以用各个 衍射晶面间距 d 和衍射线的相对强度 I／I0 来表征。其中晶面间距 d 与晶胞的形状 和大小有关，相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。所以任何一种结 晶物质的衍射数据 d 和 I／I0 是其晶体结构的必然反映，因而可以根据它们来鉴别 结晶物质的物相。
三、 实验仪器
本实验使用的是 D8－AdvanceX 射线衍射仪（德国布鲁克制造）。构造如图一所示。主 要由 X 射线发生器（X 射线管）、测角仪、X 射线探测器、计算机控制处理系统等组 成。
图一
四、实验步骤
1、样品制备
X 射线衍射分析的样品主要有粉末样品、块状样品、薄膜样品、纤维样品等。 样品不同，分析目的不同（定性分析或定量分析），则样品制备方法也不同。但都要 求样品试片的表面是十分平整的平面且都需要满足一个前提条件——在制成样品试 片直至衍射实验结束的整个过程中，必须保证试片上样品的组成及其物理化学性质 和原样品相同，必须确保样品的可靠性。 （1）粉末样品
X 射线衍射分析的粉末试样必需满足这样两个条件：晶粒要细小，试样无择优 取向(取向排列混乱)。所以，通常将试样研细后使用，可用玛瑙研钵研细。定性分 析时粒度应小于 44 微米(350 目)，定量分析时应将试样研细至 10 微米左右。较方 便地确定 10 微米粒度的方法是，用拇指和中指捏住少量粉末，并碾动，两手指间没 有颗粒感觉的粒度大致为 10 微米。
常用的粉末样品架有金属试样架和玻璃试样架。金属试样架的填充区为 20×18 平方毫米 ，主要用于粉末试样较多时；玻璃试样架是在玻璃板上蚀刻出来的试样填 充区为 20×18 平方毫米，主要用于粉末试样较少时(约少于 500 立方毫米)使用。充 填时，将试样粉末-点一点地放进试样填充区，重复这种操作，使粉末试样在试样架
重庆大学CAD实验报告1
CAD课程第1次实验报告任务及模板 实验一AutoCAD基本图形绘制 （成绩__________） 一、实验目的 1、掌握直线、园、园弧等命令 2、掌握对象捕捉的方法 3、掌握图幅设置、视图控制 二、实验项目内容 （1）将图幅设置成2号图纸放大100倍。 （2）完成图1-1的绘制，采用多种坐标形式。 图1-1 基本绘制命令练习 （3）采用line、arc、circle、solid、trace绘制图1-2
图1-2基本绘制命令练习 （4）采用pline的命令绘制图1-3 图1-3基本绘制命令练习 请对上面的过程进行抓图，并进行说明。要求对命令、参数、过程进行详细的叙述。 三、实验过程 1、将图幅设置成2号图纸放大100倍。 命令: limits 重新设置模型空间界限: 指定左下角点或[开(ON)/关(OFF)] <0.0000,0.0000>: 指定右上角点<420.0000,297.0000>: 594,420 命令: zoom 指定窗口的角点，输入比例因子(nX 或nXP)，或者 [全部(A)/中心(C)/动态(D)/范围(E)/上一个(P)/比例(S)/窗口(W)/对象(O)] <实时>: s 输入比例因子(nX 或nXP): 100 2、完成图1-1的绘制，采用多种坐标形式。 命令: line 指定第一点: 5000,5000 指定下一点或[放弃(U)]: 5000,15000 指定下一点或[放弃(U)]: 15000,15000 指定下一点或[闭合(C)/放弃(U)]: 15000,5000 指定下一点或[闭合(C)/放弃(U)]: c
命令: line 指定第一点: 指定下一点或[放弃(U)]: @10000,0 指定下一点或[放弃(U)]: @0,10000 指定下一点或[闭合(C)/放弃(U)]: @-10000,0 指定下一点或[闭合(C)/放弃(U)]: c LINE 指定第一点: 指定下一点或[放弃(U)]: @10000<0 指定下一点或[放弃(U)]: @10000<90 指定下一点或[闭合(C)/放弃(U)]: @10000<180 指定下一点或[闭合(C)/放弃(U)]: c
工力实验实验报告
实验一金属材料拉伸实验 拉伸实验是测定材料在常温静载下机械性能的最基本和重要的实验之一。这不仅因为拉伸实验简便易行，便于分析，且测试技术较为成熟。更重要的是，工程设计中所选用的材料的强度、塑形和弹性模量等机械指标，大多数是以拉伸实验为主要依据。 实验目的 1、验证胡可定律，测定低碳钢的E。 2、测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力Rel和抗拉强度Rm。 3、测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率A和断面收缩率Z 4、测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度Rm 5、绘制低碳钢和灰铸铁拉伸图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸树的力学性能和破坏形式。 实验设备和仪器 万能试验机、游标卡尺，引伸仪 实验试样 本试验采用经机加工的直径d =10 mm的圆形截面比例试样，其是根据国家试验规范的规定进行加工的。它有夹持、过渡和平行三部分组成（见图2－1），它的夹持部分稍大，其形状和尺寸应根据试样大小、材料特性、试验目的以及试验机夹具的形状和结构设计，但必须保证轴向的拉伸力。其夹持部分的长度至少应为楔形夹具长度的3/4（试验机配有各种夹头，对于圆形试样一般采用楔形夹板夹头，夹板表面制成凸纹，以便夹牢试样）。机加工带头试样的过渡部分是圆角，与平行部分光滑连接，以保证试样破坏时断口在平行部分。平行部分的长度Lc按现行国家标准中的规定取Lo+d ，Lo是试样中部测量变形的长度，称为原始标距。 实验原理 按我国目前执行的国家GB/T 228—2002标准——《金属材料室温拉伸试验方法》的规定，在室温10℃～35℃的范围内进行试验。 将试样安装在试验机的夹头中，固定引伸仪，然后开动试验机，使试样受到缓 图2－1 机加工的圆截面拉伸试样
材料研究方法与测试分析实验报告
实验一扫描电镜实验（SEM） 一、实验目的 1、了解扫描电子显微镜的原理、结构； 2、运用扫描电子显微镜进行样品微观形貌观察。 二、实验原理 扫描电镜（SEM）是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要的成像信号。由电子枪发射的电子，以其交叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射以及背散射电子等物理信号，二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。扫描电镜由下列五部分组成，如图1（a）所示。各部分主要作用简介如下：
1.电子光学系统 它由电子枪、电磁透镜、光阑、样品室等部件组成，如图1（b）所示。为了获得较高的信号强度和扫描像，由电子枪发射的扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。常用的电子枪有三种形式：普通热阴极三极电子枪、六硼化镧阴极电子枪和场发射电子枪， 其性能如表1所示。前两种属于热发射电子枪，后一种则属于冷发射电子枪，也叫场发射电子枪。由表可以看出场发射电子枪的亮度最高、电子源直径最小，是高分辨本领扫描电镜的理想电子源。 电磁透镜的功能是把电子枪的束斑逐级聚焦缩小，因照射到样品上的电子束斑越小，其分辨率就越高。扫描电镜通常有三个磁透镜，前两个是强透镜，缩小束斑，第三个透镜是弱透镜，焦距长，便于在样品室和聚光镜之间装入各种信号探测器。为了降低电子束的发散程度，每级磁透镜都装有光阑；为了消除像散，装有消像散器。样品室中有样品台和信号探测器，样品台还能使样品做平移运动。 2、扫描系统 扫描系统的作用是提供入射电子束在样品表面上以及阴极射线管电子束在荧光屏上的同步扫描信号。 3、信号检测、放大系统 样品在入射电子作用下会产生各种物理信号、有二次电子、背散射电子、特征X射线、阴极荧光和透射电子。不同的物理信号要用不同类型的检测系统。它大致可分为三大类，即电子检测器、阴极荧光检测器和X射线检测器。 4、真空系统 镜筒和样品室处于高真空下，一般不得高于1×10－2 Pa，它由机械泵和
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材料研究方法与分析测试实验报告 实验课程材料研究方法与分析测试实验报告 学院名称材料与化学化工学院 专业名称材料科学与工程 学生姓名XXXXXXXXXX 学生学号XXXXXXXXXXXXX 指导教师邓苗、冯珊、张湘辉、胡子文、孔芹、李峻峰实验地点测试楼（201、213、101、108、208）实验成绩 二〇一X年十二月
实验一 KBr压片法测定固体样品的红外光谱 1. 实验目的 1、掌握红外光谱分析法的基本原理。 2、掌握Nicolet5700智能傅立叶红外光谱仪的操作方法。 3、掌握用KBr压片法制备固体样品进行红外光谱测定的技术和方法。 4、了解基本且常用的KBr压片制样技术在红外光谱测定中的应用。 5、通过谱图解析及标准谱图的检索，了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程。 2. 仪器及试剂 1、仪器：美国热电公司 Nicolet5700智能傅立叶红外光谱仪；HY-12型手动液压式红外压片机及配套压片模具；磁性样品架；红外灯干燥器；玛瑙研钵。 2、试剂：苯甲酸样品（AR）；KBr（光谱纯）；无水丙酮；无水乙醇。 3. 实验原理 图1 仪器的基本结构红外吸收光谱法是通过研究物质结构与红外吸收光谱间的关系，来对物质
进行分析的，红外光谱可以用吸收峰谱带的位置和峰的强度加以表征。测定未知物结构是红外光谱定性分析的一个重要用途。根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰位置、强度和形状，利用基团振动频率与分子结构的关系，来确定吸收带的归属，确认分子中所含的基团或键，并推断分子的结构，鉴定的步骤如下： (1)对样品做初步了解，如样品的纯度、外观、来源及元素分析结果，及物理性质(分子量、沸点、熔点)。 (2)确定未知物不饱和度，以推测化合物可能的结构； (3)图谱解析 ①首先在官能团区(4000～1300cm-1)搜寻官能团的特征伸缩振动； ②再根据“指纹区”(1300～400cm-1)的吸收情况，进一步确认该基团的 存在以及与其它基团的结合方式。 4. 实验步骤 1、红外光谱仪的准备 （1）打开红外光谱仪电源开关，待仪器稳定 30 分钟以上，方可测定； （2）打开电脑，选择win98系统，打开OMNIC E.S.P软件；在Collect菜单下的Experiment Set-up 中设置实验参数； （3）实验参数设置：分辨率 4 cm-1，扫描次数 32，扫描范围 4000-400 cm-1；纵坐标为Transmittance 2、固体样品的制备 （1）取干燥的苯甲酸试样约1mg于干净的玛瑙研钵中，在红外灯下研磨成细粉，再加入约150mg干燥且已研磨成细粉的KBr一起研磨至二者完全混合均匀，混合物粒度约为2μm以下（样品与KBr的比例为1:100~1:200）。 （2）取适量的混合样品于干净的压片模具中，堆积均匀，用手压式压片机用力加压约30s，制成透明试样薄片。 3、样品的红外光谱测定 （3）小心取出试样薄片，装在磁性样品架上，放入Nicolet5700智能傅立叶红外光谱仪的样品室中，在选择的仪器程序下进行测定，通常先测KBr的空白背景，再将样品置于光路中，测量样品红外光谱图。
词法分析报告设计实验报告材料(附代码)
实验一词法分析设计 实验学时：4 实验类型：综合 实验要求：必修 一、实验目的 通过本实验的编程实践，使学生了解词法分析的任务，掌握词法分析程序设计的原理和构造方法，使学生对编译的基本概念、原理和方法有完整的和清楚的理解，并能正确地、熟练地运用。 二、实验内容 用VC++/VB/JAVA语言实现对C语言子集的源程序进行词法分析。通过输入源程序从左到右对字符串进行扫描和分解，依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值；若遇到错误则显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示；同时进行标识符登记符号表的管理。 以下是实现词法分析设计的主要工作： （1）从源程序文件中读入字符。 （2）统计行数和列数用于错误单词的定位。 （3）删除空格类字符，包括回车、制表符空格。 （4）按拼写单词，并用（内码，属性）二元式表示。(属性值——token的机内表示) （5）如果发现错误则报告出错 （6）根据需要是否填写标识符表供以后各阶段使用。 单词的基本分类： ◆关键字：由程序语言定义的具有固定意义的标识符。也称为保留字例如if、for、while、printf ；单词种别码为1。 ◆标识符：用以表示各种名字，如变量名、数组名、函数名； ◆常数：任何数值常数。如125, 1,0.5,3.1416； ◆运算符：+、-、*、/； ◆关系运算符：<、<=、= 、>、>=、<>； ◆分界符：；、，、（、）、[、]；
三、实验要求 1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。 2、将标识符填写的相应符号表须提供给编译程序的以后各阶段使用。 3、根据测试数据进行测试。测试实例应包括以下三个部分: ◆全部合法的输入。 ◆各种组合的非法输入。 ◆由记号组成的句子。 4、词法分析程序设计要求输出形式: 例：输入VC++语言的实例程序： If i=0 then n++; a﹤= 3b %); 输出形式为： 单词二元序列类型位置（行，列）（单词种别，单词属性） for (1,for ) 关键字（1，1）i ( 6,i ) 标识符（1，2）= ( 4，= ) 关系运算符（1，3）0 ( 5，0 ) 常数（1，4）then ( 1，then) 关键字（1，5）n (6,n ) 标识符（1，6）++ Error Error （1，7）；( 2, ; ) 分界符（1，8）
重庆大学超大规模集成电路实验报告
重庆大学研究生专业实验教学 实验报告书 重庆大学研究生院制 实验课程名称： 超大规模集成电路设计与应用 实验指导教师： 学 院： 通信工程学院 专业及类别： 信号与信息处理 （学术） 学 号： 姓 名： 实验日期： 成 绩：
一、实验目的 掌握现代电子系统设计中的具体实现方法和重要的设计工具。重点是在如何利用大规模集成电路进行系统级设计的方法上，对可编程器件发展的最新动态有所了解。实验基本要求如下： 1.正确掌握Quartus II的使用方法、Quartus II环境中的使用技巧； 2．应用Quartus II SOPC开发工具SOPC Builder进行基于FPGA的嵌入式系统的硬件设计； 3．应用Quartus II的软件开发工具Nios II IDE进行基于FPGA的嵌入式系统的软件设计； 4．应用C语言完成电子钟的程序的设计。 5．掌握在NiosII IDE环境下进行软件仿真调试的方法。 6．掌握在Nios开发板硬件上进行软件调试的方法。 二、实验仪器设备 1.装有Quartus II和Nios II IDE软件的PC机 2.JTAG下载线 3.DE2开发板，其中DE2开发板如图1所示。 图1 DE2开发板 三、实验原理 1、Nios II软硬件开发流程
图2 Nios II 软硬件开发流程图 2、电子钟程序流程图 图3 电子钟程序流程图 标准系统组元件UART PIO DMA 用户定义的元令 ...
四、实验内容 1.SOPC Builder基础实验实验 通过SOPC Builder构建一SOPC系统，如图4所示，系统中包含Nios II CPU、定时器、Flash、sram接口、sdram接口、JTAG串口、LCD、Button、七段显示（8位）外围设备。 图4 SOPC Builder构建的SOPC系统 2.NiosII基础实验 1.搭建好SOPC系统之后，点击generate生成顶层模块，将构建的顶层模块 添加到Quartus II顶层图中。然后完成各功能模块的连接，如图5所示，
材料分析与表征方法实验报告
材料分析与表征法实验报告 热重分析实验报告 一、实验目的 1.了解热重分析法的基本原理和差热分析仪的基本构造。 2.掌握热重分析仪的使用法。 二、实验原理 热重分析指温度在程序控制时，测量物质质量与温度之间的关系的技术。热重分析所用的仪器是热天平，它的基本原理是，样品重量变化所引起的天平位移量转化成电磁量，这个微小的电量经过放大器放大后，送入记录仪记录；而电量的大小正比于样品的重量变化量。当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时，被测的物质质量就会发生变化。 三、实验原料 一水草酸钙Ca C2O4·H2O 四、实验仪器 美国TA公司TGA55 升温与降温速率（K/min）0.1-100℃/min 天平灵敏度（μg）0.1μg 温度围（°C）室温-1000℃
五、操作条件 第一组：10℃／min空气条件下和20℃／min空气条件下，对TG和DTG 曲线进行对比。 第二组：10℃／min空气条件下和10℃／min氮气条件下，对DSC进行对比。 第三组：10℃／min氮气条件下，得到TG、DTG、DSC曲线。 六、结果与讨论 含有一个结晶水的草酸钙(242CaC.OHO)在100℃以前没有失重现象,其热重曲线呈水平状,为TG曲线的第一个平台。DTG曲线在0刻度。 在100℃和200℃之间失重并出现第二个平台。DTG曲线先升后降，在108.4℃达到最大值，即失重速率的最大值。DSC曲线先降后升，在188.4℃达到最小值，即热功率的最小值。这一步的失重量占试样总质量的12.47%，相当于每mo CaC2O4·H2O失掉1mol H2O,其热分解反应为：