北航-材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-切變模量G的測(cè)定

北京航空航天大學(xué)、材料力學(xué)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：切變模量G的測(cè)定學(xué)號(hào)390512--姓名---實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2010.12.21試件編號(hào)試驗(yàn)機(jī)編號(hào)計(jì)算機(jī)編號(hào)應(yīng)變儀編號(hào)百分表編號(hào)成績(jī)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：主樓南翼116室33---教師年月日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解用電阻應(yīng)變測(cè)試方法、扭角儀測(cè)試方法測(cè)定材料扭轉(zhuǎn)時(shí)的剪切彈性模量G的方法；2.測(cè)定試件材料的剪切彈性模量；3.理解剪切彈性模量的定義和變形方式。二、實(shí)驗(yàn)原理（一）電測(cè)法測(cè)切變模量材料扭轉(zhuǎn)時(shí)，剪應(yīng)力與剪應(yīng)變成線性比例關(guān)系范圍內(nèi)剪應(yīng)力τ與剪應(yīng)變?chǔ)弥确Q剪切彈性模量或切變模量，以G表示即：上式中的和（或以δ表示）均可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，其方法如下。在試件的前后表面A、C兩點(diǎn)處分別貼上應(yīng)變片：試件貼片處扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為式中，為抗扭截面系數(shù)。實(shí)驗(yàn)采用等量逐級(jí)加載法。設(shè)各級(jí)扭矩增量為，應(yīng)變儀讀數(shù)增量為，從每級(jí)加載中，可求得切變模量為根據(jù)本實(shí)驗(yàn)：故：實(shí)驗(yàn)組橋方案見報(bào)告最后的實(shí)驗(yàn)附圖。（二）扭角儀測(cè)切變模量圓軸受扭時(shí)，材料處于純剪切應(yīng)力狀態(tài)。在比例極限以內(nèi)，材料的剪應(yīng)力與剪應(yīng)變成正比，即滿足剪切虎克定律，有：

通過扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī),對(duì)試件逐級(jí)增加同樣大小△T，相應(yīng)地由扭角儀測(cè)出扭轉(zhuǎn)角增量△Φ，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)裝置，于是有：三、實(shí)驗(yàn)步驟1.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表格；2.測(cè)量試件尺寸；3.擬定加載方案；4.試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備，儀器調(diào)整；5.測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置所需尺寸；6.確定組橋方式及參數(shù)；7.安裝扭角儀及百分表；8.檢查試車；9.進(jìn)行試驗(yàn)；10.數(shù)據(jù)檢察，卸載，關(guān)閉電源，整理設(shè)備。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：基本尺寸及平均值：1/4橋數(shù)據(jù)及逐差法處理數(shù)據(jù)：*：數(shù)據(jù)中的平均值是對(duì)四組數(shù)據(jù)分別取絕對(duì)值后再計(jì)算得到的平均值。半橋數(shù)據(jù)及逐差法處理數(shù)據(jù)：全橋數(shù)據(jù)及逐差法處理數(shù)據(jù)：百分表讀數(shù)及逐差法處理數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)處理：實(shí)驗(yàn)中△P=1000N由，Wp=12.5569x10-6m3將數(shù)據(jù)進(jìn)行單位換算，然后利用：將1/4橋數(shù)據(jù)帶入公式計(jì)算得：G1=80.61GPa，G2=80.35GPa，取平均值：G=80.9GPa將半橋數(shù)據(jù)帶入公式計(jì)算得：G1=80.61GPa，G2=80.12GPa，取平均值：G=80.4GPa將全橋數(shù)據(jù)帶入公式計(jì)算得：G1=80.12GPa，G2=80.12GPa，取平均值：G=80.1GPa將三種組橋方案計(jì)算得到的G取平均值，得到電測(cè)法測(cè)得的切變模量：G=80.3GPa根據(jù)公式，將百分表數(shù)值及其他數(shù)據(jù)（其中）帶入公式計(jì)算得：G1=83.08GPa，G2=85.599GPa，取平均值：G=84.3GPa故扭角儀測(cè)