文档介绍：测定低碳钢和铸铁的拉伸力学性能-扭转实验试验二扭转实验一、实验目的1(观察试样在扭转力偶作用下试样受力和变形的行为。观察材料的破坏方式。2(测定材料的剪切屈服极限及剪切强度极限。3(熟悉扭转试验机的工作原理及使用方法。二、仪器设备扭转试验机:用以作扭转破坏实验。游标卡尺:三、实验原理1(试件采用圆形截面试件,如图所示,在试件表面画上一条纵线,以便观察试件的扭转变形。纵线2(扭转试验机的工作原理扭转试验机如图。在机体上有一个基本固定的夹头,用两平面和夹紧螺栓固定扭转试样的一端。基座上有一个能水平移动的电动减速装置,其左端是一个可旋转的夹头,以夹持试样的另一端。当电动减速器转动时,带动活动夹头转动,而使试样的一端相对于另一端发生了转动,故试件受扭而产生变形。扭转试验机作用于试样的扭转力矩,通过与固定夹头相连的称重机构而平衡,同时又带动荷载指针转动而指示出所受扭转力矩的大小。它还带动绘图仪的画笔左右移动,这个移动的扭转力矩坐标在记录纸上与纸的长度方向相垂直。活动夹头的转动量代表了试样一端相对于另一端的转动,即扭转角。扭转角的大小由活动夹头上的刻度线来指示。同时还通过转动传感器将转角信号输入到绘图仪中,带动绘图仪纸筒转动送出记录纸,在记录纸的长度方向构成转角坐标。在实验过程中,随着试件扭转变形的增加,试样所受的扭转力矩也随之变化,绘图仪就画出扭转力矩—扭转角的实验曲线。在扭转力矩示荷盘的右下方,有一个量程旋钮用以改变扭转力矩的测量量程。其测量范围有100N?m、200N?m、500N?m、1000N?m。当把旋钮转动到指定的量程时,示荷盘上的刻度标示值随之变化。以利于直接读取。在示荷盘左边的侧面上有一个转动轮,往上或往下转动可调整示荷盘指针的零点(一般情况下不要去转动它)。扭转实验时的变形速度,可由改变电动机的转速来决定。由于本机采用可控硅直流电机,调速可在一个很控制台面板大的范围内无级调整。调速由机器操纵面板的开关和旋钮来控制。控制面板如图,面板各开关,旋钮的功能如下所述。电源开关:按下“开”,接通整机电源;按“关”,断开整机电源:活动夹头转动速度设置如下。快速设置:速度设置开关扳于0,360?/min,表示活动夹头转动速度在0,360?/min的范围内变化,具体的速度由速度调节钮的转动来决定。慢速设置:速度设置开关搬于0,36?/min之间变化。具体的速度由速度调节钮的转动量来决定。电机开关按钮:电机的转动由三个按钮决定,“正”为正转,“反”为反转,“停”为不转。改变电机转向时,应先按“停”然后再换回。记录仪开关:此开关用于开关记录仪,当一切准备就绪后即可打开记录仪。用完关闭,以免电机转动空走纸。3(扭转实验原理试件承受扭矩时,材料处于纯剪切应力状态,是拉伸以外的又一重要应力状态,常用扭转实验来研究不同材料在纯剪切应力状态下的机械性质。低碳钢试件在发生扭转变形时,其T,φ曲线如图所示,类似低碳钢拉伸实验,可分为四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和断裂阶段,相应地有三个强度特征值:剪切比例极限、剪切屈服极限和剪切强度极限。对应这三个强度特征值的扭矩依次为T、T、T。psbTOφ在比例极限内,T与φ成线性关系,材料完全处于弹性状态,试件横截面上的剪应力沿半径线性分布。如图(a)所示,随着T的增大,开始进入屈服阶段,横截面边缘处的剪应力首先到达剪切屈服极限