北航-材料力学实验报告-切变模量g的测定

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1、北京航空航天大学、材料力学、实验报告实验名称：切变模量G的测定学号390512--姓名---实验时间：2010.12.21试件编号试验机编号计算机编号应变仪编号百分表编号成绩实验地点：主楼南翼116室33---教师年月日一、实验目的1.了解用电阻应变测试方法、扭角仪测试方法测定材料扭转时的剪切弹性模量G的方法；2.测定试件材料的剪切弹性模量；3.理解剪切弹性模量的定义和变形方式。二、实验原理（一）电测法测切变模量材料扭转时，剪应力与剪应变成线性比例关系范围内剪应力τ与剪应变γ之比称剪切弹性模量

2、或切变模量，以G表示即：G上式中的和（或以δ表示）均可由实验测定，其方法如下。在试件的前后表面A、C两点处分别贴上应变片：试件贴片处扭转切应力为TWp式中，Wp为抗扭截面系数。实验采用等量逐级加载法。设各级扭矩增量为Ti，应变仪读数增量为ri，从每级加载中，可求得切变模量为TG2Wp根据本实验：TPa故：PaG2Wp实验组桥方案见报告最后的实验附图。（二）扭角仪测切变模量圆轴受扭时，材料处于纯剪切应力状态。在比例极限以内，材料的剪应力与剪应变成正比，即满足剪切虎克TL定律，有：GIp通过扭转试验

3、机,对试件逐级增加同样大小△T，相应地由扭角仪测出扭转角增量△Φ，根据本实验装置，于是有：PaLbGIp三、实验步骤1.设计数据表格；2.测量试件尺寸；3.拟定加载方案；4.试验机准备，仪器调整；5.测量实验装置所需尺寸；6.确定组桥方式及参数；7.安装扭角仪及百分表；8.检查试车；9.进行试验；10.数据检察，卸载，关闭电源，整理设备。四、实验数据：基本尺寸及平均值：1/4桥数据及逐差法处理数据：*：数据中的平均值是对四组数据分别取绝对值后再计算得到的平均值。半桥数据及逐差法处理数据：全桥数据

4、及逐差法处理数据：百分表读数及逐差法处理数据：五、数据处理：实验中△P=1000Nd3由Wp，Wp=12.5569x10-6m316将数据进行单位换算，然后利用PaG：2Wp将1/4桥数据带入公式计算得：将半桥数据带入公式计算得：将全桥数据带入公式计算得：将三种组桥方案计算得到的G1=80.61GPa，G2=80.35GPa，取平均值：G=80.9GPaG1=80.61GPa，G2=80.12GPa，取平均值：G=80.4GPaG1=80.12GPa，G2=80.12GPa，取平均值：G=80

5、.1GPaG取平均值，得到电测法测得的切变模量：G=80.3GPaPaLb，将百分表数值及其他数据（其中Ipd4根据公式G2.51076107m4）带入公式计Ip32算得：G1=83.08GPa，G2=85.599GPa，取平均值：G=84.3GPa故扭角仪测切变模量法测得的切变模量：G=84.3GPa六、实验附图：组桥图，分别是1/4桥、半桥、全桥：验证胡克定律：