文档介绍：1 扭转实验一、实验目的 1. 测定低碳钢的扭转屈服极限和强度极限。 2. 测定铸铁的扭转强度极限。 3. 观察低碳钢和铸铁的断口情况,并分析其原因。二、实验设备 — 500 型扭转机 2. 游标卡尺三、实验原理 1. 低碳钢低碳钢园截面试件扭转时, 其尺寸和形式视试验机而定。在弹性范围内, 扭矩 T 与扭转角?为直线关系(图 3-1a) 。当扭矩超过比例极限扭矩 pT 时,曲线变弯并逐渐趋于水平。在屈服阶段时,扭角增加而扭矩不增加, 此时的扭矩即为屈服扭矩 sT 。屈服后, 圆截面上的剪应力, 由边缘向中心将逐步升值到扭转屈服极限 s?(图 3-1b) ,即截面材料处于全屈服状态,由此,可以求得材料的剪切屈服极限为: 图 3-1a 低碳钢扭转时的??T 曲线 3-1b 低碳钢扭转时横截面在全屈服下的应力分布 p ssW T4 3??, 其中16 3dW p??此后, 扭转变形继续增加, 试件扭矩又继续上升至 C点, 试件被剪断, 记下破坏扭矩 bT , 扭转强度极限 b?为: 2 p bbW T4 3?? 2. 铸铁铸铁受扭时, ??T 曲线如图 3-2 所示。从开始受扭,直到破坏,近似为一条直线,故其强度极限 b?可按线弹性应力公式计算如下: p bbW T??图 3-2 铸铁扭转时的??T 曲线图 3-3 铸铁扭转时沿 45 o 斜截面的应力材料在纯剪切时, 横截面上受到切应力作用, 而与杆轴成 45 o 螺旋面上, 分别受到拉应力??? 1 和压应力???? 3 的作用(图 3-3) 。低碳钢的抗拉能力大于抗剪能力, 故试件沿横面剪断(图 3-4a) , 而铸铁抗拉能力小于抗剪能力,故沿 45 o 方向拉断(图 3-4b) 。图 3-4a 低碳钢扭转破坏图 3-4b 铸铁扭转破坏四、试验步骤: 1. 用