实验4测切变模量
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间扭矩为常值，则两横截面间的扭转角为： TL
GI百度文库p
T=F×a Ip=πd4/32
增量法：每一级载荷增量下
Gi
Ti L
i I p
Ti Lb
i I p
n
Gi
G i1 n
BUAA
材料力学实验
➢ 应变片测切变模量G
切应变γ与正应变ε之间关系的几何推导
DD DH / cos(45o ) 2DH
如果实验重复多遍，则选择一组最好的数据进行计算
增量法：每一级载荷增量下
Gi
Ti
2
(
450
W
)i
p
T=F×a Wp=πd3/16
n
Gi
G i1 n
BUAA
➢ 1/4桥
材料力学实验
BUAA
➢ 半桥
材料力学实验
BUAA
➢ 应变片测切变模量G
测试通道电路图
材料力学实验
1/4桥
半桥
全桥
补偿通道连接方法
或
BUAA
➢ 实验步骤
材料力学实验
1、测量试件尺寸 2、安装百分表 3、根据组桥方式接线，并设置应变仪参数 4、检查并试车（每天第一个班级要预压至4.5KN） 5、进行试验，并记录数据 6、结束试验
BUAA
➢ 实验试件
中碳钢实心圆轴试件
材料力学实验
如何确定加载方案
➢材料屈服极限： ➢对于塑性材料，安全因数 n 通常
取为1.5~2.2（根据屈服应力）
加载方案 F0 = 500N Fmax = 4.5kN ΔF= 1kN n = 4
➢材料纯剪切时的许用切应力[τ]和
许用应力[σ]有如下关系：
➢
max
应变仪拆线 拆百分表 卸载至压头与试件分离
BUAA
➢ 实验结果处理
材料力学实验
1、在坐标纸上建立τ— 坐标系和T—坐标系，描出实验点，
并拟合成直线，得到切应力—切应变关系和扭矩—转角关系。
2、用作图法计算两种实验方法所得切变模量G
3、用平均值法或逐差法计算两种实验方法所得切变模量G 4、思考题
B
C
C’
DD
AD
A
D H
D’
正方形微体变形图（边长为a）
2DH a
2
2a 450
a
2 450
DH BD
450
BD 2a
BUAA
➢ 应变片测切变模量G
试件俯视图
材料力学实验 微体受力分析
上表面
下表面
在比例极限内：G T T Wp 2 W 450 p
2 450 2 450
T WP
Fa d3
16
BUAA
材料力学实验
➢ 扭角仪测切变模量G 扭角仪测试原理
扭角仪是在小变形前提下，通过测量圆周上一点的切 线位移来得到试件两截面相对扭转角的实验装置。
扭角仪测试原理
δ
b
测量的示意图
b
BUAA
材料力学实验
➢ 扭角仪测切变模量G
等截面圆轴在比例极限内扭转时，若相距为L的两横截面之
GI百度文库p
T=F×a Ip=πd4/32
增量法：每一级载荷增量下
Gi
Ti L
i I p
Ti Lb
i I p
n
Gi
G i1 n
BUAA
材料力学实验
➢ 应变片测切变模量G
切应变γ与正应变ε之间关系的几何推导
DD DH / cos(45o ) 2DH
如果实验重复多遍，则选择一组最好的数据进行计算
增量法：每一级载荷增量下
Gi
Ti
2
(
450
W
)i
p
T=F×a Wp=πd3/16
n
Gi
G i1 n
BUAA
➢ 1/4桥
材料力学实验
BUAA
➢ 半桥
材料力学实验
BUAA
➢ 应变片测切变模量G
测试通道电路图
材料力学实验
1/4桥
半桥
全桥
补偿通道连接方法
或
BUAA
➢ 实验步骤
材料力学实验
1、测量试件尺寸 2、安装百分表 3、根据组桥方式接线，并设置应变仪参数 4、检查并试车（每天第一个班级要预压至4.5KN） 5、进行试验，并记录数据 6、结束试验
BUAA
➢ 实验试件
中碳钢实心圆轴试件
材料力学实验
如何确定加载方案
➢材料屈服极限： ➢对于塑性材料，安全因数 n 通常
取为1.5~2.2（根据屈服应力）
加载方案 F0 = 500N Fmax = 4.5kN ΔF= 1kN n = 4
➢材料纯剪切时的许用切应力[τ]和
许用应力[σ]有如下关系：
➢
max
应变仪拆线 拆百分表 卸载至压头与试件分离
BUAA
➢ 实验结果处理
材料力学实验
1、在坐标纸上建立τ— 坐标系和T—坐标系，描出实验点，
并拟合成直线，得到切应力—切应变关系和扭矩—转角关系。
2、用作图法计算两种实验方法所得切变模量G
3、用平均值法或逐差法计算两种实验方法所得切变模量G 4、思考题
B
C
C’
DD
AD
A
D H
D’
正方形微体变形图（边长为a）
2DH a
2
2a 450
a
2 450
DH BD
450
BD 2a
BUAA
➢ 应变片测切变模量G
试件俯视图
材料力学实验 微体受力分析
上表面
下表面
在比例极限内：G T T Wp 2 W 450 p
2 450 2 450
T WP
Fa d3
16
BUAA
材料力学实验
➢ 扭角仪测切变模量G 扭角仪测试原理
扭角仪是在小变形前提下，通过测量圆周上一点的切 线位移来得到试件两截面相对扭转角的实验装置。
扭角仪测试原理
δ
b
测量的示意图
b
BUAA
材料力学实验
➢ 扭角仪测切变模量G
等截面圆轴在比例极限内扭转时，若相距为L的两横截面之