文档介绍：实验编号3                        低碳钢和铸铁扭转实验低碳钢和铸铁扭转破坏试验一、概述工程中有许多承受扭转变形的构件,了解材料在扭转变形时的力学性能,对于构件的合理设计和选材是十分重要的。材料在扭转变形下的力学性能只能通过试验来测定;扭转变形是构件的基本变形之一。因此扭转试验也是材料力学基本实验之一。二、实验目的1、测定低碳钢的剪切屈服极限τs,及低碳钢铸铁的剪切强度极限τb2、铸铁的抗扭强度极限τb3、观察、比较分析两种材料在扭转过程中变形和破坏形式。4、学****自动绘制T-φ曲线及微机控制电子扭转实验机、扭角仪的操作三、实验设备和仪器1、微机控制电子扭转实验机2、游标卡尺3、低碳钢和铸铁圆形扭转试件四、试件扭转试验所用试件与拉伸试件的标准相同,一般使用圆形试件,d0=10mm,标距l0=50mm或100mm,平行长度l为70mm或120mm。其它直径的试样,其平行长度为标距长度加上两倍直径。为防止打滑,扭转试样的夹持段宜为类矩形,如图3-1所示。图3-1五、实验原理扭转试验是材料力学试验最基本、最典型的试验之一。进行扭转试验时,把试件两夹持端分别安装于扭转试验机的固定夹头和活动夹头中,开启试验机,试件便受到了扭转荷载,试件本身也随之产生扭转变形。扭转试验机上可以直接读出扭矩M和扭转角φ,同时试验机也自动绘出了M—φ曲线图,一般φ是试验机两夹头之间的相对扭转角。扭转试验的标准是GB/T10128-1988。因材料本身的差异,低碳钢扭转曲线有两种类型,如图3-2所示。扭转曲线表现为弹性、屈服和强化三个阶段,与低碳钢的拉伸曲线不尽相同,它的屈服过程是由表面逐渐向圆心扩展,形成环形塑性区。当横截面的应力全部屈服后,试件才会全面进入塑性。在屈服阶段,扭矩基本不动或呈下降趋势的轻微波动,而扭转变形继续增加。当首次扭转角增加而扭矩不增加(或保持恒定)时的扭矩为屈服扭矩,记为Ms;首次下降前的最大扭矩为上屈服扭矩,记为Msu;屈服阶段中最小的扭矩为下屈服扭矩,记为MsL(不加说明时指下屈服扭矩)。对试件连续施加扭矩直至扭断,从试验机扭矩标识上读得最大值。考虑到整体屈服后塑性变形对应力分布的影响,低碳钢扭转屈服点和抗扭强度理论上应按下式计算。τs=Ms/Wρ   τb=Mb/Wρ图3-2低碳钢      图3-3铸铁铸铁试件扭转时,其扭转曲线不同于拉伸曲线,它有比较明显的非线性偏离,见图(3-3)。但由于变形很小就突然断裂,一般仍按弹性公式计算铸铁的抗扭强度,即τb=Mb/Wρ圆形试件受扭时,横截面上的应力应变分布如图3-4b、c所示。在试件表面任一点,横截面上有最大切应力τ,在与轴线成±45的截面上存在主应力σ1=τ,σ3=-τ(见图3-4a)。低碳钢的抗剪能力弱于抗拉能力,试件沿横截面被剪断。铸铁的抗拉能力弱于抗剪能力,试件沿与σ1正交的方向被拉断。图3-4六、:试验机——>打印机——>计算机注意:每次开机后,最好要预热10分钟,待系统稳定后,再进行试验工作。若刚刚关机,需要再开机,至少保证1分钟的时间间隔。,进入试验软件,选择好联机的用户名和密码                                 选择对应的传感器及扭角仪后击。,若夹具已安装到试验机上,则对夹具进行