材料力学扭转实验

§1－2 扭转实验一、实验目的1、测定低碳钢的剪切屈服点τs,抗扭强度τb.2、测定铜棒的抗扭强度τb.3、比较低碳钢和铜棒在扭转时的变形和破坏特征.二、设备及试样1、伺服电机控制扭转试验机（自行改

§1－2扭转实验 一、实验目的 1τ,τ. 、测定低碳钢的剪切屈服点抗扭强度 sb 2τ. 、测定铜棒的抗扭强度 b 3. 、比较低碳钢和铜棒在扭转时的变形和破坏特征 二、设备及试样 1. 、伺服电机控制扭转试验机（自行改造） 20.02mm 、游标卡尺。 3φ10. 、低碳钢圆试件一根，画有两圈圆周线和一根轴向线 4φ10 、铜棒铁圆试件一根。 三、实验原理及方法 6-10/min 塑性材料试样安装在伺服电机驱动的扭转试验机上，以º的主动夹头旋转速度 (- 对试样施加扭力矩，在计算机的显示屏上即可得到扭转曲线扭矩夹头转角图线），如下图 为低碳钢的部分扭转曲线。试样变形先是弹性 ,. 性的，在弹性阶段扭矩与扭转角成线性关系 . 弹性变形到一定程度试样会出现屈服扭转曲线 T 扭矩首次下降前的最大扭矩为上屈服扭矩； su T 屈服段中最小扭矩为下屈服扭矩，通常把下 sl , 屈服扭矩对应的应力值作为材料的屈服极限τ s :==T/W. 即ττ当试样扭断时，得到最大扭 sslsl T,=T/W 矩则其抗扭强度为τ bbb W 式中为抗扭截面模量，对实心圆截面有 3 W=d/16 π。 0 — 铸铁为脆性材料，无屈服现象，扭矩夹 头转角图线如左图，故当其扭转试样破断 T 时，测得最大扭矩，则其抗扭强度为： b =T/W τ bb 四、实验步骤 1 、测量试样原始尺寸分别在标距两端及 , 中部三个位置上测量的直径用最小直径计 算抗扭截面模量。 2 、安装试样并保持试样轴线与扭转试验机 . 转动中心一致 3,, 、低碳钢扭转破坏试验观察线弹性阶段、屈服阶段的力学现象记录上、下屈服点扭矩值， 试样扭断后，记录最大扭矩值，观察断口特征。 4, 、铜棒扭转破坏试验，试样扭断后记录最大扭矩值，观察断口特征。 五、实验数据处理 1 、试样直径的测量与测量工具的精度一致。 24. 、抗扭截面模量取位有效数字 3 、力学性能指标数值的修约要求同拉伸实验。 六、思考题 1?? 、低碳钢扭转时圆周线和轴向线如何变化与扭转平面假设是否相符