对静态拉伸法测杨氏模量实验的改进及误差分析

由静态拉伸法结合光放大原理,用一次性增(减)砝码反复读取标尺刻度值的测量方案,对逐步增(减)砝码来测量钢丝微小伸长量的测量方法进行改进,通过对镜与标尺距离的控制,在保证微小伸长量测量质量的前提下,确定望远镜可视距离内的最佳镜与尺距离。由实验原理及其不确定度的分析,结合测量数据,计算出钢丝的杨氏模量。用置信概率为95%的不确定度对实验数据进行分析与评定,得到了较为合理的实验结果。

拉伸变焦线性菲涅尔聚光器集热特性研究

轻薄、光学效率高的线性菲涅尔透镜有望被广泛应用于太阳能聚光领域。然而,线性菲涅尔透镜在光线倾斜入射时焦距会变短,导致其全天有效集热时间短、集热效率低,严重阻碍了其规模化应用进程。为此,本文提出一种由超弹性透明材料制作的拉伸变焦线性菲涅尔聚光器。当光线倾斜入射时,通过力学拉伸改变透镜的棱镜结构,以此调整棱镜对光线的偏折角度,实现变焦。通过力学和光学仿真,揭示了该菲涅尔透镜在拉伸变形中的聚光特性。实际制作了开口宽度为200 mm、焦距为360 mm的菲涅尔透镜,并对其进行了实验研究。结果表明,拉伸变焦策略可将线性菲涅尔聚光集热系统的有效工作时长提高2 h以上,其全天高效聚光集热时长达6.5 h,期间的平均集热效率约为0.6。