实验方法测量扭丝剪切模量

Ⅰ 剪切弹性模量G实验中可采用那些措施来提高测量精度

材料在剪切应力作用下，在弹性变形比例极限范围内，切应力与切应变的比值。它表征材料抵抗切应变的能力。模量大，则表示材料的刚性强。剪切模量的倒数称为剪切柔量，是单位剪切力作用下发生切应变的量度，可表示材料剪切形变的难易程度。

Ⅱ 为什么扭转破坏实验测定切应力r时取试件的最小直径测定剪切模量G时取试件直径平均值

扭转破坏实验，测定切力应力时取事件的最小值件。

材料在复杂应力（如弯剪同时作用，剪压同时作用）作用下，并不能表现各种应力单独作用时的强度。

直接剪切的话，如果两端支座距离很近，那么除了受剪还会受到较大的压力，影响抗剪强度。如果两端支座距离较远，则材料会受到较大的弯矩，同样会影响抗剪强度的准确测定。

用扭转试验测定，支座距离适当，受剪材料中间段周围不会受到支座压力的影响，也没有弯矩的作用，测定的抗剪强度会比较准确。

(2)实验方法测量扭丝剪切模量扩展阅读：

对于塑形材料，采用实心圆截面试样测量得到的屈服点和抗剪强度，高于薄壁圆环截面试样的测量值，这是因为实心园截面试样扭转时横截面切应力分布不均匀所致。

首先测量试样直径d在试样上安装扭角测试样装置，将一个定位环套在试样的一端，装上卡盘，将螺钉拧紧。再将另一个定位环套在试样的另一端，装上另一个卡盘，根据不同的试样标距要求将试样搁放在相应的V型块上，使卡盘与V型块两端紧贴，保证卡盘与试样垂直，将卡盘上的螺钉拧紧。

Ⅲ 材料的切变模量主要误差是由哪些物理量的测量引起的

扭摆法测量刚体的转动惯量时，产生误差的主要因素有：

扭摆法测量刚体的转动惯量时，误差主要来自测量时间时的人为误差，测量所用仪器的系统误差，和测量时空气阻力对摆线造成的影响，刚体的质量对摆线长度造成的影响等等

1.弹性模量/杨氏模量(Young's Molus)

杨氏模量就是弹性模量，这是材料力学里的一个概念。对于线弹性材料有公式

σ(正应力)=E*ε(正应变)成立

（σ为正应力，ε为正应变，E为弹性模量）

是与材料有关的常数，与材料本身的性质有关。

杨(ThomasYoung1773～1829)研究了材料的剪形变，认为剪应力是一种弹性形变。

1807年，他提出弹性模量的定义，为此后人将弹性模量称为杨氏模量。

钢的杨氏模量大约为2.01e11N/m^2，铜的是1.1e11 N/m^2。

2.弹性模量E(Elastic Molus)

弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内)，作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。

也常指材料所受应力如拉伸，压缩，弯曲，扭曲，剪切等)与材料产生的相应应变之比。

弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量，故是组织结构不敏感参数。在工程上，弹性模量则是材料刚度的度量，是物体变形难易程度的表征。

对于某些材料在弹性范围内应力-应变曲线并不符合直线关系的，则可根据需要取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。

根据不同的受力情况，分别有相应的

拉伸弹性模量molus of elasticity for tension (杨氏模量)

剪切弹性模量shearmolus of elasticity (刚性模量)

体积弹性模量

压缩弹性模量等。

3.剪切模量G(Shear Molus)

剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比。

剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G

它是材料的基本物理特性参数之一，与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊桑比ν并列为材料的三项基本物理特性参数，在材料力学、弹性力学中有广的应用。

其定义为：G=τ/γ， 其中G(Mpa)为切变弹性模量；τ为剪切应力(MPa)；γ为剪切应变(弧度)。

4.体积模量K(Bulk Molus)

体积模量可描述均质各向同性固体的弹性，可表示为单位面积的力，表示不可压缩性。公式如下K=E/(3×(1-2*v))，其中E为弹性模量，v为泊松比。具体可参考大学里的任一本弹性力学书。

性质：物体在p0的压力下体积为V0，若压力增加(p0→p0+dP)，则体积减小为(V0-dV)。则被称为该物体的体积模量(molus of volume elasticity)。如在弹性范围内，则专称为体积弹性模量。

体积模量是一个比较稳定的材料常数。因为在各向均压下材料的体积总是变小的，故K值永为正值，单位MPa。体积模量的倒数称为体积柔量。体积模量和拉伸模量、泊松比之间有关系：E=3K(1-2μ)。

5.压缩模量(Compression Molus)

物体在受三轴压缩时压应力与压缩应变的比值。实验上可由应力-应变曲线起始段的斜率确定。

径向同性材料的压缩模量值常与其杨氏模量值近似相等。

土的压缩模量指在侧限条件下土的垂直向应力与应变之比，是通过室内试验得到的，是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。

Ⅳ 比较测量弹性模量和测量切变模量的方法和原理

最简单的形变是线状或棒状物体受到长度方向上的拉力作用，发生长度伸长。设金属丝(或杆)的原长为L，横截面积为S，在弹性限度内的拉力F作用下，伸长了L。比值F/S为金属丝单位横截面积上所受的力，叫做胁强(或应力)，相对伸长量 L/L叫胁变(或应变)。据虎克定律，胁强和胁变成正比，即：
(1)
比例系数：
(2)
E叫做物体的弹性模量(或称杨氏模量)。E的大小与物体的粗细、长短等形状无关，只决定于材料的性质，它是表示各种固体材料抗拒形变能力的重要物理量，是各种机械设计和工程技术选择构件用材必须考虑的重要力学参量。
任何固体在外力作用下都会改变固体原来的形状大小，这种现象叫做形变。一定限度以内的外力撤除之后，物体能完全恢复原状的形变，叫弹性形变。

杨氏弹性模量的测量方法有静态测量法、共振法、脉冲传输法等，其中以共振法和脉冲法测量精度较高。杨氏弹性模量的静态测量法就是在物体加载以后，测出物体的应力和应变，根据一定的计算式得到E值，主要有拉伸法、梁弯曲法等。
用力F作用在一立方形物体的上面，并使其下面固定(如图一)，物体将发生形变成为斜的平行六面体，这种形变称为切变，出现切变后，距底面不同距离处的绝对形变不同(AA＇>BB＇)，而相对形变则相等,即
(6-3)
式中 称为切变角，当 值较小时，可用 代替 ，实验表明，一定限度内切变角 与切应力 成正比，此处S为立方体平行于底的截面积，现以符号 表示切应力 ，则
(6-4)
比例系数G称切变模量。
测量切变模量的方法有静态扭转法、摆动法。
实验目的
1． 掌握测量固体杨氏弹性模量的一种方法。
2． 掌握测量微小伸长量的光杠杆法原理和仪器的调节使用。
3． 学会一种数据处理方法——逐差法。
实验仪器
杨氏模量仪、尺读望远镜、光杠杆、水准仪、千分尺、游标卡尺(精度0.02mm)及1kg砝码9个。
实验的详细装置如图1所示。其中尺读望远镜由望远镜和标尺架组成，望远镜的仰角可由仰角螺钉调节，望远镜的目镜可以调节，还配有调焦手轮。杨氏模量仪是一个较大的三脚架，装有两根平行的立柱，立柱上部横梁中央可以固定金属丝，立柱下部架有一个小平台，用于架设光杠杆。小平台的位置高低可沿立柱升降、调节、固定。三脚架的三个脚上配有三个螺丝，用于调节小平台水平。
光杠杆如图2所示，将一个小反射镜装在一个三脚架上，前两脚和镜子同面，后脚(或叫主杆、主脚)垂直镜架，其长度a可以调节。

Ⅳ 杨氏 模量的测量方法有哪几种本次实验采用何种方式

杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时，F/S叫应力，其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力；ΔL/L叫应变，其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。应力与应变的比叫弹性模量。ΔL是微小变化量。杨氏模量（Young's molus），又称拉伸模量（tensile molus）是弹性模量（elastic molus or molus of elasticity）中最常见的一种。杨氏模量衡量的是一个各向同性弹性体的刚度（stiffness）， 定义为在胡克定律适用的范围内，单轴应力和单轴形变之间的比。与弹性模量是包含关系，除了杨氏模量以外，弹性模量还包括体积模量（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 之间可以进行换算，公式为：E=2G(1+v)=3K(1-2v).
杨氏模量测试方法一般有静态法和动态法。
动态法有脉冲激振法、声频共振法、声速法等。
静态法是指在试样上施加一恒定的弯曲应力，测定其弹性弯曲挠度，或是在试样上施加一恒定的拉伸（或压缩）应力，测定其弹性变形量；或根据应力和应变计算弹性模量。

Ⅵ 用拉伸（压缩）压缩试验能否间接测量材料的剪切模量G

材料发生切应变转过单位角度所需要的应力，与弹性模量有换算关系，g=e/(2*(1+n)),e是弹性模量，n为泊松比，可以先测出弹性模量，再求出g

Ⅶ 电测法测定切变模量实验思考题

如改用四五度应变片加温度补偿片进行单点测量，试导出切变模量G与应变仪读数之间的关系。抗弯截面模量Wz=Iz/Ymax Iz是相对于中性层的惯性矩， Ymax是相对于中性层的最大距离， 另一个是抗扭的。

因为在增砝码过程和减砝码过程中，相同质量砝码的情况，前后两次测得金属丝的长度没有很大差别，说明金属丝进行的是弹性形变，既实验处于弹性范围内进行。分别使用不同量具是因为，对于不同的数据，要求的量具量程不同，且要求的精确度不同，所以使用不同的量具进行测量。

电测法为应力测试方法中的一种，金属电阻丝承受拉伸或压缩变形时，电阻也将发生变化。

将电阻丝往复绕成特殊形状（如栅状），就可做成电阻应变片。测量前，将电阻应变片用特殊的胶合剂黏贴在欲测应变的部位，当壳体受到载荷作用发生变形时，电阻应变片中的电阻丝随之一起变形，导致电阻丝长度及截面积的改变，从而引起其电阻值的变化。

可见，电阻的变化与应变有一定的对应关系。通过电阻应变仪，就可测得相应的变化。利用胡克定律或其他理论公式，就可求得应力值。

电测时，应尽量消除产生各种测量误差的因素。例如，应变片位置的偏差，应变片与壳壁接触的紧密程度，应变片与导线的焊接质量，环境、温度的变化等。

电测法往往采用二次仪表观测，即将传感器(探头)埋设于崩滑灾害体变形部位，使用能将传感器电信号转换成人们所感知(或熟识)信息的电子仪表(如频率计之类)观测。

Ⅷ 用拉伸试验能否测量间接测量剪切弹性模量

可以的，利用第四强度理论得到。