文档介绍：扭转实验
一、实验目的
1. 测定铝合金材料的切变模量G。
2. 测定低碳钢的屈服点或上屈服点、下屈服点和抗扭强度。
3. 观察并分析不同材料在扭转时的变形和破坏现象。
二、设备和仪器
1. RNJ-500微机控制电子扭转试验弹性扭转公式计算所得的切应力称为上屈服点，记作。即
(1-34)
屈服阶段中的最小扭矩称为下屈服扭矩（不加说明时即指下屈服扭矩），记作（图1-21b），按弹性扭转公式计算所得的切应力称为下屈服点，记作。 即
(1-35)
（2）抗扭强度（低碳钢）
（a）低碳钢试样断口形貌
(b) 铸铁试样断口形貌
图1-22 试样断口
试样在断裂前所承受的最大扭矩按弹性扭转公式计算得抗扭强度。从自动记录的曲线上读取试样断裂前的最大扭矩，（图1-22），按下式计算抗扭强度：
(1-36)
在试验过程中，试样直径不变，由于低碳钢抗剪能力小于其抗拉能力，而横截面上切应力具有最大值，故断口为平断口(图1
-22a)。
（3）抗扭强度 (铸铁)
铸铁的扭转曲线有明显的非线性偏离，如图1-24所示。变形很小就突然破裂，有
图1-24铸铁扭转曲线
爆裂声。由于在与杆轴线成45度角的面上，分别受到主应力和的作用，而铸铁的抗拉能力较抗剪能力弱，故沿与轴线成45度方向被拉断，断裂面呈螺旋面（见图1-22b）。
据断裂前的最大扭矩，按弹性扭转公式计算抗扭强度
（1-39）
五、实验步骤
1．测量试样尺寸
在试样的标距两端及其中间处两个相互垂直的方向上各测一次直径，将试样原始尺寸记入表1-10。
2．试验机准备
打开试验机测控箱电源，启动计算机及测试软件，操作软件使测控箱和计算机作数据通讯，根据试验要求，调节试验设置窗口（包括角度传感器、扭转速度的调节）以及扭矩窗口的零点调节，详细请参见附1-5扭转试验机。
加载速度按试验标准选择（屈服前应在6°～30°/min范围内，屈服后不大于360°），
3．安装试样，注意试样的夹紧和对中。由于试件平面在安装时与夹具平面不完全吻合，可能会使扭矩偏移零点，此时应通过机械调零的方法将扭矩重新归零，同时将角度显示窗口清零。
4. 测定材料的切变模量G，或测定规定非比例扭转应力，应选择小角度传感器。安装过程中应将扭角仪的试验标距调整为50mm，同时角度显示窗口清零。
5．测试
（1）测G
试验过程采用手动方式进行。，记下初始角度；然后采用等
增量（如=）分五级加载，记录每次对应的角度值（在对应显示窗口显示）。重复测试三次，获取三组测量数据，记录于表1-9中。
表1-9逐级加载法数据处理列表
i
扭矩/N﹒m
扭转角（度）
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
0
1
2
3
4
5
(2) 测屈服点及抗扭强度
点击运行按钮，按预先设定的测试程序对试件进行加载，直至试件断裂。保存实验数据。调出试验数据，输出试验报告。
在测屈服点及抗扭强度时，应注意观察