實驗方法測量扭絲剪切模量

Ⅰ 剪切彈性模量G實驗中可採用那些措施來提高測量精度

材料在剪切應力作用下，在彈性變形比例極限范圍內，切應力與切應變的比值。它表徵材料抵抗切應變的能力。模量大，則表示材料的剛性強。剪切模量的倒數稱為剪切柔量，是單位剪切力作用下發生切應變的量度，可表示材料剪切形變的難易程度。

Ⅱ 為什麼扭轉破壞實驗測定切應力r時取試件的最小直徑測定剪切模量G時取試件直徑平均值

扭轉破壞實驗，測定切力應力時取事件的最小值件。

材料在復雜應力（如彎剪同時作用，剪壓同時作用）作用下，並不能表現各種應力單獨作用時的強度。

直接剪切的話，如果兩端支座距離很近，那麼除了受剪還會受到較大的壓力，影響抗剪強度。如果兩端支座距離較遠，則材料會受到較大的彎矩，同樣會影響抗剪強度的准確測定。

用扭轉試驗測定，支座距離適當，受剪材料中間段周圍不會受到支座壓力的影響，也沒有彎矩的作用，測定的抗剪強度會比較准確。

(2)實驗方法測量扭絲剪切模量擴展閱讀：

對於塑形材料，採用實心圓截面試樣測量得到的屈服點和抗剪強度，高於薄壁圓環截面試樣的測量值，這是因為實心園截面試樣扭轉時橫截面切應力分布不均勻所致。

首先測量試樣直徑d在試樣上安裝扭角測試樣裝置，將一個定位環套在試樣的一端，裝上卡盤，將螺釘擰緊。再將另一個定位環套在試樣的另一端，裝上另一個卡盤，根據不同的試樣標距要求將試樣擱放在相應的V型塊上，使卡盤與V型塊兩端緊貼，保證卡盤與試樣垂直，將卡盤上的螺釘擰緊。

Ⅲ 材料的切變模量主要誤差是由哪些物理量的測量引起的

扭擺法測量剛體的轉動慣量時，產生誤差的主要因素有：

扭擺法測量剛體的轉動慣量時，誤差主要來自測量時間時的人為誤差，測量所用儀器的系統誤差，和測量時空氣阻力對擺線造成的影響，剛體的質量對擺線長度造成的影響等等

1.彈性模量/楊氏模量(Young's Molus)

楊氏模量就是彈性模量，這是材料力學里的一個概念。對於線彈性材料有公式

σ(正應力)=E*ε(正應變)成立

（σ為正應力，ε為正應變，E為彈性模量）

是與材料有關的常數，與材料本身的性質有關。

楊(ThomasYoung1773～1829)研究了材料的剪形變，認為剪應力是一種彈性形變。

1807年，他提出彈性模量的定義，為此後人將彈性模量稱為楊氏模量。

鋼的楊氏模量大約為2.01e11N/m^2，銅的是1.1e11 N/m^2。

2.彈性模量E(Elastic Molus)

彈性模量E是指材料在彈性變形范圍內(即在比例極限內)，作用於材料上的縱向應力與縱向應變的比例常數。

也常指材料所受應力如拉伸，壓縮，彎曲，扭曲，剪切等)與材料產生的相應應變之比。

彈性模量是表徵晶體中原子間結合力強弱的物理量，故是組織結構不敏感參數。在工程上，彈性模量則是材料剛度的度量，是物體變形難易程度的表徵。

對於某些材料在彈性范圍內應力-應變曲線並不符合直線關系的，則可根據需要取切線彈性模量、割線彈性模量等人為定義的辦法來代替它的彈性模量值。

根據不同的受力情況，分別有相應的

拉伸彈性模量molus of elasticity for tension (楊氏模量)

剪切彈性模量shearmolus of elasticity (剛性模量)

體積彈性模量

壓縮彈性模量等。

3.剪切模量G(Shear Molus)

剪切模量是指剪切應力與剪切應變之比。

剪切模數G=剪切彈性模量G=切變彈性模量G

它是材料的基本物理特性參數之一，與楊氏(壓縮、拉伸)彈性模量E、泊桑比ν並列為材料的三項基本物理特性參數，在材料力學、彈性力學中有廣的應用。

其定義為：G=τ/γ， 其中G(Mpa)為切變彈性模量；τ為剪切應力(MPa)；γ為剪切應變(弧度)。

4.體積模量K(Bulk Molus)

體積模量可描述均質各向同性固體的彈性，可表示為單位面積的力，表示不可壓縮性。公式如下K=E/(3×(1-2*v))，其中E為彈性模量，v為泊松比。具體可參考大學里的任一本彈性力學書。

性質：物體在p0的壓力下體積為V0，若壓力增加(p0→p0+dP)，則體積減小為(V0-dV)。則被稱為該物體的體積模量(molus of volume elasticity)。如在彈性范圍內，則專稱為體積彈性模量。

體積模量是一個比較穩定的材料常數。因為在各向均壓下材料的體積總是變小的，故K值永為正值，單位MPa。體積模量的倒數稱為體積柔量。體積模量和拉伸模量、泊松比之間有關系：E=3K(1-2μ)。

5.壓縮模量(Compression Molus)

物體在受三軸壓縮時壓應力與壓縮應變的比值。實驗上可由應力-應變曲線起始段的斜率確定。

徑向同性材料的壓縮模量值常與其楊氏模量值近似相等。

土的壓縮模量指在側限條件下土的垂直向應力與應變之比，是通過室內試驗得到的，是判斷土的壓縮性和計算地基壓縮變形量的重要指標之一。

Ⅳ 比較測量彈性模量和測量切變模量的方法和原理

最簡單的形變是線狀或棒狀物體受到長度方向上的拉力作用，發生長度伸長。設金屬絲(或桿)的原長為L，橫截面積為S，在彈性限度內的拉力F作用下，伸長了L。比值F/S為金屬絲單位橫截面積上所受的力，叫做脅強(或應力)，相對伸長量 L/L叫脅變(或應變)。據虎克定律，脅強和脅變成正比，即：
(1)
比例系數：
(2)
E叫做物體的彈性模量(或稱楊氏模量)。E的大小與物體的粗細、長短等形狀無關，只決定於材料的性質，它是表示各種固體材料抗拒形變能力的重要物理量，是各種機械設計和工程技術選擇構件用材必須考慮的重要力學參量。
任何固體在外力作用下都會改變固體原來的形狀大小，這種現象叫做形變。一定限度以內的外力撤除之後，物體能完全恢復原狀的形變，叫彈性形變。

楊氏彈性模量的測量方法有靜態測量法、共振法、脈沖傳輸法等，其中以共振法和脈沖法測量精度較高。楊氏彈性模量的靜態測量法就是在物體載入以後，測出物體的應力和應變，根據一定的計算式得到E值，主要有拉伸法、梁彎曲法等。
用力F作用在一立方形物體的上面，並使其下面固定(如圖一)，物體將發生形變成為斜的平行六面體，這種形變稱為切變，出現切變後，距底面不同距離處的絕對形變不同(AA＇>BB＇)，而相對形變則相等,即
(6-3)
式中 稱為切變角，當 值較小時，可用 代替 ，實驗表明，一定限度內切變角 與切應力 成正比，此處S為立方體平行於底的截面積，現以符號 表示切應力 ，則
(6-4)
比例系數G稱切變模量。
測量切變模量的方法有靜態扭轉法、擺動法。
實驗目的
1． 掌握測量固體楊氏彈性模量的一種方法。
2． 掌握測量微小伸長量的光杠桿法原理和儀器的調節使用。
3． 學會一種數據處理方法——逐差法。
實驗儀器
楊氏模量儀、尺讀望遠鏡、光杠桿、水準儀、千分尺、游標卡尺(精度0.02mm)及1kg砝碼9個。
實驗的詳細裝置如圖1所示。其中尺讀望遠鏡由望遠鏡和標尺架組成，望遠鏡的仰角可由仰角螺釘調節，望遠鏡的目鏡可以調節，還配有調焦手輪。楊氏模量儀是一個較大的三腳架，裝有兩根平行的立柱，立柱上部橫梁中央可以固定金屬絲，立柱下部架有一個小平台，用於架設光杠桿。小平台的位置高低可沿立柱升降、調節、固定。三腳架的三個腳上配有三個螺絲，用於調節小平台水平。
光杠桿如圖2所示，將一個小反射鏡裝在一個三腳架上，前兩腳和鏡子同面，後腳(或叫主桿、主腳)垂直鏡架，其長度a可以調節。

Ⅳ 楊氏 模量的測量方法有哪幾種本次實驗採用何種方式

楊氏模量是描述固體材料抵抗形變能力的物理量。當一條長度為L、截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長ΔL時，F/S叫應力，其物理意義是金屬絲單位截面積所受到的力；ΔL/L叫應變，其物理意義是金屬絲單位長度所對應的伸長量。應力與應變的比叫彈性模量。ΔL是微小變化量。楊氏模量（Young's molus），又稱拉伸模量（tensile molus）是彈性模量（elastic molus or molus of elasticity）中最常見的一種。楊氏模量衡量的是一個各向同性彈性體的剛度（stiffness）， 定義為在胡克定律適用的范圍內，單軸應力和單軸形變之間的比。與彈性模量是包含關系，除了楊氏模量以外，彈性模量還包括體積模量（bulk molus）和剪切模量（shear molus）等。Young's molus E, shear molus G, bulk molus K, 和 Poisson's ratio ν 之間可以進行換算，公式為：E=2G(1+v)=3K(1-2v).
楊氏模量測試方法一般有靜態法和動態法。
動態法有脈沖激振法、聲頻共振法、聲速法等。
靜態法是指在試樣上施加一恆定的彎曲應力，測定其彈性彎曲撓度，或是在試樣上施加一恆定的拉伸（或壓縮）應力，測定其彈性變形量；或根據應力和應變計算彈性模量。

Ⅵ 用拉伸（壓縮）壓縮試驗能否間接測量材料的剪切模量G

材料發生切應變轉過單位角度所需要的應力，與彈性模量有換算關系，g=e/(2*(1+n)),e是彈性模量，n為泊松比，可以先測出彈性模量，再求出g

Ⅶ 電測法測定切變模量實驗思考題

如改用四五度應變片加溫度補償片進行單點測量，試導出切變模量G與應變儀讀數之間的關系。抗彎截面模量Wz=Iz/Ymax Iz是相對於中性層的慣性矩， Ymax是相對於中性層的最大距離， 另一個是抗扭的。

因為在增砝碼過程和減砝碼過程中，相同質量砝碼的情況，前後兩次測得金屬絲的長度沒有很大差別，說明金屬絲進行的是彈性形變，既實驗處於彈性范圍內進行。分別使用不同量具是因為，對於不同的數據，要求的量具量程不同，且要求的精確度不同，所以使用不同的量具進行測量。

電測法為應力測試方法中的一種，金屬電阻絲承受拉伸或壓縮變形時，電阻也將發生變化。

將電阻絲往復繞成特殊形狀（如柵狀），就可做成電阻應變片。測量前，將電阻應變片用特殊的膠合劑黏貼在欲測應變的部位，當殼體受到載荷作用發生變形時，電阻應變片中的電阻絲隨之一起變形，導致電阻絲長度及截面積的改變，從而引起其電阻值的變化。

可見，電阻的變化與應變有一定的對應關系。通過電阻應變儀，就可測得相應的變化。利用胡克定律或其他理論公式，就可求得應力值。

電測時，應盡量消除產生各種測量誤差的因素。例如，應變片位置的偏差，應變片與殼壁接觸的緊密程度，應變片與導線的焊接質量，環境、溫度的變化等。

電測法往往採用二次儀表觀測，即將感測器(探頭)埋設於崩滑災害體變形部位，使用能將感測器電信號轉換成人們所感知(或熟識)信息的電子儀表(如頻率計之類)觀測。

Ⅷ 用拉伸試驗能否測量間接測量剪切彈性模量

可以的，利用第四強度理論得到。