六、试验结果处理
1. 在坐标纸上，在—坐标系下描出实验点，然后拟合成直线，以验证虎克定律；
2. 按公式(4) ~(7)计算弹性模量E和泊松比。 七、思考题
1. 利用本实验装置，采用电测法测弹性模量E，试分析哪些因素会对实验结果 造成影响。试提出最佳组桥方案，并画出桥路图。 2. 在绘制—图时，如何确定坐标原点？
3. 本实验加载方案如果不采用增量法，应如何拟定加载方案？ 实验四 材料切变模量G的测定
预习要求：
1、 复习电测法；
2、 预习扭角仪和百分表的使用方法（见实验指导书P7和P26中的图22）。 3、 设计本实验的组桥方案；
4、 拟定本实验的加载方案；（参照实验二） 5、 设计本实验所需数据记录表格。 一． 实验目的
1． 两种方法测定金属材料的切变模量G； 2． 验证圆轴扭转时的虎克定律。
二． 实验仪器和设备 1． 2． 3． 4． 5．
微机控制电子万能试验机 扭角仪 电阻应变仪 百分表 游标卡尺 三． 试件 中碳钢圆轴试件，名义尺寸d=40mm, 材料屈服极限。 四． 实验原理和方法 1. 电测法测切变模量G
材料在剪切比例极限内，切应力与切应变成正比，
（1） 上式中的G称为材料的切变模量。 由式(1)可以得到： （2）
圆轴在剪切比例极限内扭转时，圆轴表面上任意一点处的切应力表达式为： 15
由式(1)~(3)得到： TWP （3）
（4）
H 图二 微体变形示意图 由于应变片只能直接测出正应变，不能直接测出切应变，故需找出切应变与正应变的关系。圆轴扭转时，圆轴表面上任意一点处于纯剪切受力状态，根据图二所示正方形微体变形的几何关系可知：
（5）
由式（2）~（5）得到：
（6）
o
根据上式，实验时，我们在试件表面沿
方向贴应变片（一般贴二向应变花，
如图三所示），即可测出材料的切变模量G。 下，产生的应变增量。于是式（6）写为：
图三 二向应变花示意图
本实验采用增量法加载，即逐级加载，分别测量在各相同载荷增量
（7）
根据本实验装置，有
（8）
a——力的作用线至圆轴轴线的距离 最后，我们得到：
作用
（9）
2．扭角仪测切变模量G。
等截面圆轴在剪切比例极限内扭转时，若相距为L的两横截面之间扭矩为常数，则两横截面间的扭转角为： TLGI p
（10）
由上式可得：
TL （11）
本实验采用增量法，测量在各相同载荷增量于是式（11）写为：
作用下，产生的转角增量
。
（12）
根据本实验装置，按图四所示原理，可以得到： δ——百分表杆移动的距离
b——百分表杆触点至试件轴线的距离 最后，我们得到：
（14） 图四 实测的示意图
五、实验步骤
1．设计实验所需各类数据表格； 2．测量试件尺寸 3．拟定加载方案；
（13）
4．试验机准备、试件安装和仪器调整； 5．测量实验装置的各种所需尺寸；
6．确定组桥方式、接线、设置应变仪参数； 7．安装扭角仪和百分表； 8．检查及试车；
检查以上步骤完成情况，然后预加一定载荷（一般取试验机量程的15%左右），再卸载，以检查试验机、应变仪、扭角仪和百分表是否处于正常状态。 9．进行试验；
加初载荷，记录此时应变仪的读数或将读数清零，并记录百分表的读数。逐级加载，记录每级载荷下相应的应变值和百分表的读数。同时检查应变变化和位移变化是否基本符合线性规律。实验至少重复三到四遍，如果数据稳定，重复性好即可。
10. 数据检查合格后，卸载、关闭电源、拆线、取下百分表并整理所用设备。 六、试验结果处理
1． 从几组实验数据中选取线性最好的一组进行处理；在坐标纸上，分别在T—
（）坐标系和T—
坐标系下描出实验点，并拟合成直线，以验证圆
轴扭转时的虎克定律；
2． 用作图法计算两种实验方法所得切变模量G； 3． 用逐差法计算两种实验方法所得切变模量G； 七、思考题
1． 电测法测切变模量G，试提出最佳组桥方案，并画出桥路图。 2． 在安装扭角仪和百分表时，应注意什么问题？ 实验五 直梁弯曲实验 预习要求：
1、复习电测法的组桥方法； 2、复习梁的弯曲理论；
3、设计本实验的组桥方案； 4、拟定本实验的加载方案；
5、设计本实验所需数据记录表格。 一、 实验目的：
1. 用电测法测定纯弯时梁横截面上的正应变分布规律，并与理论计算结果进行比较。
2. 用电测法测定三点弯梁某一横截面上的正应变分布与最大切应变，并与理论计算结果进行比较。
3．学习电测法的多点测量。 二、实验设备：
1. 微机控制电子万能试验机； 2. 电阻应变仪； 三、实验试件：
本实验所用试件为两种梁：一种为实心中碳钢矩形截面梁，其横截面设计尺寸为h×b=(50×28)mm ；另一种为空心中碳钢矩形截面梁，其横截面设计尺寸为h×b=(50×30)mm ，壁厚t=2mm。材料的屈服极限，弹性模量E=210GPa，泊松