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1、实 验 五圆管扭转应力实验一、实验目的1、用应变电测法测定材料的切变弹性模量G 。2、验证切应力公式二、实验设备与仪器1、材料力学多功能实验台2、静态电阻应变仪。3、直尺和游标卡尺三、实验原理和方法在剪切比例极限内，切应力与切应变成正比，这就是材料的剪切胡克定律，其表达式为：G（5-1）式中，比例常数G 即为材料的切变模量。由上式得G（ 5-2）式中的和均可由实验测定，其方法如下：1、的测定： 试件贴应变片处是空心圆管，横截面上的内力如图A( a)所示。试件贴片处的切应力为 ：T（ 5-3）Wt式中， Wt 为圆管的抗扭截面系数。2、 的测定： 在圆管表面与轴线成45方向处各贴一枚规格相同的应
2、变片(见图 A( a)，组成图 A( b)所示的半桥接到电阻应变仪上，从应变仪上读出应变值(由电测原理可知应变值应当是 45方向线应变的 2 倍）即：r2 45（ 5-4）1另一方面，圆轴表面上任一点为纯剪切应力状态(见图 A( c) 。根据广义胡克定律有：1145o( )因此：EE2G 2r（ 5-5）把（式 5-3）、（式 5-4）和（式 5-5）代入（式5-2），可得：GTWt图 A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 ，从每一级T加载中，可求得切变模量为：GiWtri同样采用端直法，材料的切变模量是以上1nGi 的算术平均值，即： GGin i 1四、实验步骤1、测量并记录有关尺寸。2、组桥接线。3、用手稍微转动加力螺杆，检查装置和应变仪是否正常工作。4、加载分四级进行，每级加载 500N（ 500 N 1000 N 1500 N 2000 N)，分别记录每级载荷下的应变值。五、实验结果处理T从三组实验数据中，选择较好的一组，按实验记录数据求出切变模量Gi ，即： GiWt ri1 nGi采用端直法，材料的切变模量为G，即： Gn i123
圆管扭转应力试验
