文档介绍：金属材料扭转实验报告
小组成员：谭晓霞张丽丽张贺郭超凡
一、实验目的：
扭转实验是了解材料抗剪能力的一项基本实验，本实验着重了解塑性材料（低碳钢）和脆性材料（铸铁）受扭转时的机械性能，测定ST、bT绘制屮-T 图，并比较两种金属材料扭转实验报告
小组成员：谭晓霞张丽丽张贺郭超凡
一、实验目的：
扭转实验是了解材料抗剪能力的一项基本实验，本实验着重了解塑性材料（低碳钢）和脆性材料（铸铁）受扭转时的机械性能，测定ST、bT绘制屮-T 图，并比较两种材料的破坏情况及原因。
二、实验原理：
圆轴扭转时横截面上的剪应力为
Tp
最大剪应力产生在试件的横截面的边缘处，其值等于
T
汕=k
式中： T—截面上的扭矩
pl—圆截面的极惯性矩 pW—圆截面的抗扭截面模量
由理论可知，圆轴扭转时其横截面上任意一点处于平面应力状态，沿与轴线夹角成 45°的方向上的最大拉应力大小为
由于各种材料抵抗剪切与抵抗拉伸的能力不同，因此不同材料的扭转破坏方式也不同，如图所示。低碳钢圆试件扭转到破坏时，已超过屈服阶段。如对材料作理想塑性考虑（图），此时截面上的剪应力的分布随着扭矩的增大趋于均匀，（c）所示，假设应力为st （屈服极限），则这时截面上应力 ST与相应扭矩的TS的关系为
1'
(b)
0

-)］图
同理可计算塑性材料在扭转时的剪切强度极限
对于铸铁等脆性材料在扭转至破坏时，因其变形较小无屈服现象，故可近似地用弹性
应力公式进行计算，若破坏时的扭矩为Tb,则得到剪切强度极限为
三、实验仪器
1、扭转测试机
2、游标卡尺
四、试样
NDW31000扭转试验机的试样夹持直径在8〜40mm。本试验使用标距L=100mm,标距部分直径 d=10mm 的圆形截面标准试件
五、实验步骤
1、试样准备在试样标距段的两端及中间截面处，沿两相互垂直方向测量直径各一次，并计
算各截面直径的算术平均值。选用三个截面中平均直径的最小值计算试样截面的扭转截面系数。
2、实验机准备①估计载荷，确定载荷在试验机量程范围之内。②打开试验机开关；打开计算机主机及显示屏。③打开控制主程序，联机。
3、装夹试样①将试样轻夹于两夹头上，使试样的纵轴线与试验机夹头的轴线要重合。② 松开被动夹头，拧紧主动夹头。在控制程序的试验界面中选“扭矩清零”。 ③拧紧两夹头，将试样夹好，并用粉笔在试样轴线方向画一条细线，以观察扭转变形。
4、录入试验参数 ①选择试验曲线（扭矩-扭角曲线）、试验方向（逆时针加载保证曲线显示于坐标平面上）、试验速度②铸铁由于变形较小，采用缓慢加载1