圆轴扭转时材料弹性常数G的测定圆轴扭转时材料弹性常数G的测定
1 实验目的
在比例极限内验证低碳钢扭转
虎克定律并测定低碳钢的剪切弹性
常数。 G
2 仪器和设备
K-50型扭转试验机、转角仪。
3 实验原理
图4,1实验装置图 ?、原理
在低碳钢试件上装置转角仪如图4,1所示，两环分别固定在试件的两个截面上，两环
间的距离AB即为受扭试件的标距。试件受扭后两截面间发生相对转动，此时，百分表的读
数则为(--试件受扭后，两截面间产生的相对弧长)，根据转角仪臂长可算出A、B,,b
,两截面的相对扭转角为。 ,,,b
,MM当扭矩在内...
圆轴扭转时材料弹性常数G的测定
1 实验目的
在比例极限内验证低碳钢扭转
虎克定律并测定低碳钢的剪切弹性
常数。 G
2 仪器和设备
K-50型扭转试验机、转角仪。
3 实验原理
图4,1实验装置图 ?、原理
在低碳钢试件上装置转角仪如图4,1所示，两环分别固定在试件的两个截面上，两环
间的距离AB即为受扭试件的标距。试件受扭后两截面间发生相对转动，此时，百分表的读
数则为(--试件受扭后，两截面间产生的相对弧长)，根据转角仪臂长可算出A、B,,b
,两截面的相对扭转角为。 ,,,b
,MM当扭矩在内，在试件上采用“增量法”逐级加载，如果每增加同样大小的扭矩nP
,,扭转角的增量也大致相等。这样就验证了虎克定律，根据各次测得的扭转角的增量的平
均值可算出剪切弹性常数G。
,M，Ln0，，G,？？？？？？？？1实验值: ,,，IP
L式中:------试件的标距; 0
I------试件横截面的极惯性矩。 P
EG,理论值: ，，21，,
式中:---低碳钢的拉压弹性模量; E
---低碳钢的泊松比。 ,
为了保证实验数据的可靠性，须重复进行三次实验，取其中一组线性较好的数据按式(1)
计算。
?(百分表(千分表)
百分表(千分表)的构造如图4—2所示。其基本原理为测杆上、下移动，通过齿轮传动，带动指针转动，将测杆轴线方向的位移量转变为百分表(千分表)的读数。把百分表的圆周边等分成100个小格(千分表分成1000
个小格)，百分表指针每转动一圈为1mm，每格代表1/100mm(在千分表上每格代表1/1000mm)。 4 实验操作步骤
将扭转试验机调整到“手动”状态，然后按加载方案手摇加载，并记下相应的百分表的读数和扭矩值。当扭矩加到即停止加载。 20N,m
图4,2百分表构造图
，，，，，，扭矩N,m 百分表读数,1100mm 位移增量,,1100mm
5
10
15
20
平均增量值5
， ,,0.25。 E,200GPa
5 预习思考题
?(在实验中是怎样验证扭转虎克定律的,怎样测定和计算 , G
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