剪切弹性模量G的确定

1、一、试验目的一、试验目的 验证剪切胡克定律，测定低碳钢的剪切弹性模量G。二、试验仪器二、试验仪器JY-2型扭角仪剪切弹性模量G的测定 三、试件三、试件 本试件采用公称直径d0=10mm的圆截面低碳钢试件，标距长度l0=200mm。四、实验原理四、实验原理剪切弹性模量G的测定式中，下脚标i为逐级加载级数（i=1，2，3，n）；l0为试件的标距。0nipiM l bGI剪切弹性模量G的测定 （1）2、再加一个1kg砝码的载荷，读出百分表的读数并记录下来填写在实验报告上。注意：百分表上大的指针每转一周百分表的读数 要加1mm。即小的刻度盘上的指针转一格。剪切弹性模量G的测定五、实验步骤五、实验步骤1

2、、加一个1kg砝码的载荷，读出百分表的读数并记录下来填写在实验报告上。注意：百分表的每一小格的读数为0.01mm4、测试完毕后，检查数据，如发现不合规律要进行重测，直至数据合理。注意：如果数据合理 这些差值应近似相 等。剪切弹性模量G的测定niiM和5、最后卸载，整理仪器。3、重复上一步骤，每加一级载荷，相应读出百分表的读数，并填写在实验报告的相应位置上。直到加至最大载荷4kg为止。注意：砝码的开口不要在同一位置，否则砝码会翻 倒。注意安全。剪切弹性模量G的测定六、实验结果的处理六、实验结果的处理剪切弹性模量G的测定剪切弹性模量G的测定剪切弹性模量G的测定七、思考题七、思考题 在实验中是怎样验

3、证剪切虎克定律的？怎样测定和计算G？ 用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法测定低碳钢弹性模量 和泊松比和泊松比 拉伸试验中得到的屈服极限S和强度极限b，反映了材料对力的承受能力，而延伸率 或截面收缩率，反映了材料塑性变行的能力。为了表示材料在弹性范围内抵抗变行的难易程度，在实际工程结构中，材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的，这是因为如果零件按应力设计定型后，在弹性变形范围内的受力过程中，是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。一般按引起单位应变的负荷为该零件的刚度，例如 00EAAP用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法测定低碳钢弹性模量 和泊松比和泊松比 由上式可见，要想提高零件

4、的刚度EA0,也就是要减少零件的弹性变形，可以选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积。刚度的重要性在于它决定了零件受力时稳定性，对细长杆件和薄壁构件尤为重要。因此，对构件进行理论分析和设计时，弹性模量E是一个重要力学性能指标。 在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E（也叫杨氏模量）。横向应变与纵向应变的比值的绝对值称为泊松比（也叫横向变性系数），它是反映材料横向变形的弹性常数。 因此，金属材料拉伸时弹性模量E的测定是材料力学最主要最基本的一个实验，下面用电测法测定低碳钢弹性模量E和泊松比。用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法

5、测定低碳钢弹性模量 和泊松比和泊松比 一、试验目的一、试验目的1、测定低碳钢的弹性模量和泊松比。2、在比例极限内，验证Hook定律。 3、初步学习使用电阻应变仪。 二、试验仪器二、试验仪器1、WJ10B型机械式万能材料试验机; 2、YJR5A型电阻应变仪; 3、矩形截面的低碳钢拉伸试件; 4、螺丝刀。 用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法测定低碳钢弹性模量 和泊松比和泊松比 三、实验原理三、实验原理1、测定低碳钢的弹性模量 测材料的弹性模量，一般采用比例极限内的拉伸试验，材料在比例极限内服从虎克定律，其关系式为 APE/(1)由此可得 APE/(2)用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法测定低碳钢弹

6、性模量 和泊松比和泊松比 如图所示，在拉伸试件上，沿轴向粘贴一电阻应变片，并且把应变片的两端分别接在应变仪的某一个点的A、B接线端，将补偿片接在B、C接线端，调整应变仪，然后缓慢加载，测出对应载荷下的轴向应变值轴，再将实际测得值带入（2）式，即可求得E值。 用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法测定低碳钢弹性模量 和泊松比和泊松比 在实验中，为了尽可能减少测量误差，一般采用等量加载法，逐级加载，分别测得各相同载荷增量P作用下产生的应变增量，并求出平均值，这样由式（2）可写成APE( 3 ) 等量加载法可以利于验证变形间的线性关系。若各级载荷的增量P均相等，相应地由应变仪读出的应变增量也应大致相等，

7、这就验证了虎克定律。 用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法测定低碳钢弹性模量 和泊松比和泊松比 用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法测定低碳钢弹性模量 和泊松比和泊松比 用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法测定低碳钢弹性模量 和泊松比和泊松比 YJR-5A电阻应变仪用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法测定低碳钢弹性模量 和泊松比和泊松比 2 2、测定泊松比、测定泊松比 值值 为了测泊松比，可在试件上，轴向应变片附近，沿与其垂直的方向再贴一横向线应变片，如图1。在加载过程中，同时分别测出轴向和横向线应变值轴、横，其比值的绝对值即为泊松比。 =|横/轴| (4) 用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法测定低碳

8、钢弹性模量 和泊松比和泊松比 四、实验步骤四、实验步骤 1、开启应变仪，预热五分钟。2、估计材料的比例极限，算出相应的比例极限载荷及加载级数，预加一个初始载荷。 3、将应变仪按要求调平衡。4、开始实验，用手摇加载。试验时对试件预加少量的载荷P0，目的是消除联结间隙等初始因素的影响，记录电阻应变仪上的读数。然后分级施加等量的载荷。每加一级载荷记录对应的轴向和横向两个应变，并及时算出增量，看其是否接近。如果增量不接近，重新再做一次实验。用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法测定低碳钢弹性模量 和泊松比和泊松比 五、实验结果处理五、实验结果处理 根据实验数据，分别算出算术平均值，即： nnii1轴轴(5)nnii1横横(6)再按式（3）、（4）分别算出实验结果。 用电测法测定低碳钢弹性模量用电测法测定低碳钢弹性模量 和泊松比和泊松比 试件尺寸 宽b（mm） 厚t（mm） 面积A0（mm2） 3015轴实验数据i载荷P（KN）轴向应变读数横向应变读数