试验三：低碳钢扭转试验
试验目的：测定低碳钢材料的切变摸量G
试验学时：2
试验指导书：“低碳钢扭转实验指导书”
试验报告：“低碳钢扭转试验报告”

低碳钢扭转实验指导书

1．试验目的：测定试件切变模量G。
2．试验设备：WDW－3050电子万能试验机
3．试件准备：用游标卡尺测量试件的有关尺寸，如L、d₀、h和b（见下图）并作记录。
4．打开试验机主机。
5．完成试验前的准备工作
⑴ 加载至1000N（每个试件上加的集中力约500N）然后卸载，反复三次，以消除机器内部的间隙对整个实验数据的影响；
⑵ 预加0.5 kN载荷（每个试件上加的集中力约为0.25kN），百分表调零( )。
6．开始试验
⑴试验机试验力调零；
⑵横梁速度选0.5mm/min。按▼键加载至1kN（每个试件上加的集中力为0.5kN），记录百分表读数，然后每增加1kN，读数一次，共五次，最终加载值为5kN（每个试件上加的集中力为2.5kN）。完成数据记录后，按▲键卸载。

7．根据加载后的各项记录及试件尺寸计算切变模量G
⑴ 由试验加载装置结构、尺寸及纪录的加载力，可求出受扭圆轴（对应每个试件0.5KN的载荷增量）的扭矩增量 T_i，i=1,2,3,4。
⑵ 根据试件尺寸、标距尺寸及各次的百分表读数a_i ，计算出各个载荷增量下同一标距所确定的两横截面的相对扭转角增量 :
, 其中h为百分表顶针尖到轴线的距离。
⑶ 由公式
　　
有 ， 从而
其中I_p为该轴的横截面的极惯性矩,L为标距长，G_i 为相对应的切变模量。最后求G_i的算术平均值，既得到该材料的切变模量G.

低碳钢扭转试验报告

试验目的：
1. 掌握电子万能试验机相关操作； 2. 理解线弹性材料扭转时的力学性能；
3. 观察低碳钢扭转时的变形特点； 4. 测定低碳钢材料切变模量G
试验设备：
1. WDW3050型 50kN电子万能试验机
2．百分表
3. 游标卡尺
试件尺寸：

试验记录：
测量切变模量G

由算术平均方法得到切变模量G :
　　

思考题：
1. 是否可以通过上述各次加载，利用试件表面的切应变来计算切变模量G？如可以，需要利用哪些公式？
2. 试分析哪些因素可以导致上述试验出现误差。