北航材料力學實驗報告切變模量G測定

北京航空航天大學、材料力學、實驗報告學號390512--實驗名稱：切變模量G的測定姓名---實驗時間：試件編號試驗機編號計算機編號應變儀編號百分表編號成績實驗地點：主樓南翼116室33---教師年月曰、實驗目的1?了解用電阻應變測試方法、扭角儀測試方法測定材料扭轉(zhuǎn)時的剪切彈性模量G的方法;測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。、實驗原理（一）電測法測切變模量T與剪應變丫之比稱剪切彈性模量或切變模量,材料扭轉(zhuǎn)時，剪應力與剪應變成線性比例關系范圍內(nèi)剪應力以GT與剪應變丫之比稱剪切彈性模量或切變模量,上式中的.和（或以S表示）均可由實驗測定，其方法如下。在試件的前后表面A、C兩點處分別貼上應變片：試件貼片處扭轉(zhuǎn)切應力為Wp式中，Wp為抗扭截面系數(shù)。實驗采用等量逐級加載法。設各級扭矩增量為也T，應變儀讀數(shù)增量為實驗采用等量逐級加載法。設各級扭矩增量為也T，應變儀讀數(shù)增量為厶；ri，從每級加載中，可求得切變-2wT；根據(jù)本實驗：:：T=P*a故：實驗組橋方案見報告最后的實驗附圖。（二）扭角儀測切變模量圓軸受扭時，材料處于純剪切應力狀態(tài)。在比例極限以內(nèi)，材料的剪應力與剪應變成正比，即滿足剪切虎克定律，有：G=TL通過扭轉(zhuǎn)試驗機，對試件逐級增加同樣大小△T,相應地由扭角儀測出扭轉(zhuǎn)角增量△①，根據(jù)本實驗裝置，于是有：?I三、實驗步驟1?設計數(shù)據(jù)表格；2?測量試件尺寸；擬定加載方案；4?試驗機準備，儀器調(diào)整；測量實驗裝置所需尺寸；確定組橋方式及參數(shù)；安裝扭角儀及百分表；檢查試車；進行試驗；數(shù)據(jù)檢察，卸載，關閉電源，整理設備。四、實驗數(shù)據(jù)：基本尺寸及平均值:尺勺-測量〔單位；um）123平均值a12.3061256012,26012.375b6?470&4406,4106.440」d4.00020163.9823,99^L13.14613.40013.50013.3491/4橋數(shù)據(jù)及逐差法處理數(shù)據(jù):

11/4橋應變數(shù)據(jù)（單位；10”）[￡2kN3kN4kN5kN155971602232-67-146-210-2673611071712354-64-137-195-253平均值?61.7512k75134244.5函差法計尊△&61.12561*375*:數(shù)據(jù)中的平均值是對四組數(shù)據(jù)分別取絕對值后再計算得到的平均值。半橋數(shù)據(jù)及逐差法處理數(shù)據(jù)：半橋數(shù)據(jù)上單位匕.E2kN3kN4kN5kN11232463664912124245370492平均值*123.5245.5368491,5逐差法計M2A&122.25123A￡61-1256k5|全橋數(shù)據(jù)及逐差法處理數(shù)據(jù):全橋應變I軟扌居（單竝n10-6)2kN3kN4kN5kN|E-247-493-739-985絕對值247493739985逐差法計算4厶t246246Att16L56L5百分表讀數(shù)及逐差法處理數(shù)據(jù):百分表讀數(shù)（單叮立：ITOTl)52kN3kN4kNSkN10.0480.0990.1490.20120.0490,1010.1500.20030.0450,0990.1470,197年均值0.0470.1000.1490.199逐笫法計算△§CL0510.0495五、數(shù)據(jù)處理：實驗中△P=1000N由由Wp由Wp=d，Wp由Wp=d，Wp=12.5569x10-616將數(shù)據(jù)進行單位換算，然后利用P*a2Wp?:將1/4橋數(shù)據(jù)帶入公式計算得:將半橋數(shù)據(jù)帶入公式計算得：將全橋數(shù)據(jù)帶入公式計算得：將三種組橋方案計算得到的Gi=80.61GPa,G2=80.35GPa，取平均值:Gi=80.61GPa,G2=80.12GPa，取平均值：Gi=80.12GPa,G2=80.12GPa，取平均值：G取平均值，得到電測法測得的切變模量：G=80.9GPaG=80.4GPaG=80.1GPaG=80.3GPa根據(jù)公式G上P_a?L?b，將百分表數(shù)值及其他數(shù)據(jù)（其中|p_Ld=2.5107610”m4）帶入公式計Ip32算得：Gi=83.08GPa,G2=85.599GPa，取平均值：G=84.3GPa故扭角儀測切變模量法測得的切變模量：G=84.3