金属材料剪切弹性常数G的测定.doc

金属材料剪切弹性常数G的测定.doc其相对扭转角(p=TL0/GIp,由此推知:
D
图1-25扭角仪的安装
金属材料剪切弹性常数G的测定
材料的剪切弹性模量G是衡量材料抵抗剪切变形能力的性能参数，也是材料的弹性 常数之一，工程上在对受扭构件进行刚度设计或校核时，必须运用这一性能参数。材料 的剪切弹性模量G,可以通过实验测定，并在测定的过程中验证剪切虎克定律。对于各 向同性材料还可通过G = —^-的关系式确定G值。
2(1+ 四)
一、 实验目的
测定低碳钢的剪切弹性模量G。
验证剪切虎克定律。
二、 实验仪器和设备
扭转试验机或小型扭角试验台。
扭角仪。
游标卡尺。
三、 实验原理和扭角仪工作原理
剪切弹性模量是线弹性范围内剪应力^与剪应变之比，且圆轴扭转试验中试样上 的各点处于纯剪应力状态。所以通常用线弹性范围内的圆轴扭转试验来测定低碳钢的剪 切弹性模量G。
由材料力学知，等直圆轴试样受扭转时，
G = TL0/(pIp (1-39)
式中：T为扭矩，Lo为试样原始标距，cp为试 样标距两端截面间的相对扭转角，£为试样横 截面的极惯性矩。
扭矩T可由小型扭角试验台上所施加的 外力偶矩通过静力平衡条件求得或直接从扭 转试验机的示力度盘上读取；试样的原始标 距Lo可用量具测得，其横截面上的极惯性矩 IP也可计算求得。但由于试样材料是在线弹性 范围内试验其相对扭转角
其相对扭转角(p=TL0/GIp,由此推知:
D
图1-25扭角仪的安装
金属材料剪切弹性常数G的测定
材料的剪切弹性模量G是衡量材料抵抗剪切变形能力的性能参数，也是材料的弹性 常数之一，工程上在对受扭构件进行刚度设计或校核时，必须运用这一性能参数。材料 的剪切弹性模量G,可以通过实验测定，并在测定的过程中验证剪切虎克定律。对于各 向同性材料还可通过G = —^-的关系式确定G值。
2(1+ 四)
一、 实验目的
测定低碳钢的剪切弹性模量G。
验证剪切虎克定律。
二、 实验仪器和设备
扭转试验机或小型扭角试验台。
扭角仪。
游标卡尺。
三、 实验原理和扭角仪工作原理
剪切弹性模量是线弹性范围内剪应力^与剪应变之比，且圆轴扭转试验中试样上 的各点处于纯剪应力状态。所以通常用线弹性范围内的圆轴扭转试验来测定低碳钢的剪 切弹性模量G。
由材料力学知，等直圆轴试样受扭转时，
G = TL0/(pIp (1-39)
式中：T为扭矩，Lo为试样原始标距，cp为试 样标距两端截面间的相对扭转角，£为试样横 截面的极惯性矩。
扭矩T可由小型扭角试验台上所施加的 外力偶矩通过静力平衡条件求得或直接从扭 转试验机的示力度盘上读取；试样的原始标 距Lo可用量具测得，其横截面上的极惯性矩 IP也可计算求得。但由于试样材料是在线弹性 范围内试验其相对扭转角
cp很小，需用扭角
仪测取，将扭角仪的A、B两个环，如图1-25所示分别固定在试样标距两端截面上，当 试样受扭时，固夹在试样上的AC、BDE臂杆就会绕试样轴线转动，推杆BDE将使安 装在AC杆上的百分表指针走动。设指针走动的位移为E百分表顶杆与试样轴线间的 距离为/，则A、B两截面间的相对扭转角为
</> = — (rad)
/
若扭角仪百分表的读数在扭矩Ti时为A”在下一级扭矩Ti+i时为Ai+