实验七 切变模量G的测定
一、实验目的要求
在比例极限内验证扭转虎克定律,测定切变模量G
二、实验设备和仪器
扭转试验机、游标卡尺、扭角仪等
三、实验原理
在低碳钢试件上安装扭角仪(图7-1)以测量扭转角,按选的标距L0,将扭角仪的A、B两个环分别固定在标距的两端截面上,若这两截在发生相对转动,千分表就表示出标距,试件中心轴线为b分别在A(或B)截面上点的相位移故A、B横截面的相对扭转角为:
bdL图7-1 在材料的剪切比例极限内,扭转角公式为: M0L0GJp
式中M0为扭矩,Jp为圆截面的极惯性矩。同样采取增量法,逐级加载,如每增同样大小的扭矩M0,扭转角的增量基本相等,这就验证了虎克定律,根据测得的各级扭转角增量,可用下式算出相应的切变模量:GMnL0iIp 式中下标i为加载级数(i=1,2n)。
四、实验步骤
1) 用划线机在试件两端划标距为L0的圆周线,用游标卡尺在标距两端及中间三处互垂方向各测量试件直径,并记在试件尺寸表中。
2) 根据材料的剪切比例极限p和扭角仪量程拟定加载方案,确定最终扭矩值,加载次数和扭矩增量Mn。
3) 根据拟定的加载方案,选择测扭矩度盘的量程。
4) 安装试件和扭角仪将试件装入试验机夹头,然后把A、B环固定在标距两端的圆周线上,将千分表固定在A环上,最后用游标卡尺测量试件轴线到千分表顶杆的实际距离b。
5) 预加一定的载荷(略小于最终载荷),卸载检查试验机和扭角仪是否处于正常状态。 6) 用手摇逐级加载,每增加一级Mn,读一次扭角仪读数,并记录直至最终载荷。
《重庆大学材料力学教案实验七 切变模量G的测定.doc》
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