材料力学实验三：扭转实验

实验三  扭转试验

一、    实验目的

1、通过对低碳钢和铸铁这两种典型材料在扭转破坏过程的观察和对试验数据、断口特征的分析，了解它们的扭转力学性能特点；

2、    利用电子式扭转试验机测定低碳钢扭转时的剪切屈服极限  、剪切强度极限    和单位扭角θ；以及测定铸铁扭转时的剪切强度极限  和单位扭角θ；

 3、掌握电子扭转试验机的工作原理及使用方法。

二、实验仪器、设备

微机控制扭转试验机            游标卡尺

二、    试样

1、试样制备

本实验采用圆形低碳钢和铸铁试样，直径为10mm，夹持头部根据试验机夹头结构而定.

2、    试样直径测量

取试样标距的两端和中间共三个截面，每个截面在相互垂直的方向各量取一次直径，取其算术平均值为平均直径，取三个截面中最小的平均直径作为被测试样的原始直径。

三、    实验原理

1）、低碳钢扭转

低碳钢在扭转的时候在比例极限内处于弹性状态。随着扭矩增加，开始进入屈服阶段，塑性区域由边缘逐渐向圆心扩展，直到整个截面都是塑性区。

剪切屈服极限：             式中：                      为试件的抗扭截面系数。

剪切强度极限：

2）、铸铁扭转

铸铁在扭转的时候变形很小就突然断裂，破坏由拉应力引起。

剪切强度极限

四、操作规程及注意事项

（1）打开扭转试验机右侧红色电源开关。

（2）打开电脑，双击桌面扭转机图标，输入用户名、密码，后点击联机钮。（3）安装试样并加套管用力扳紧试样，在扳紧和放松试样时请注意手的安全。

（4）录入试验参数，按录入图标，带*号的参数必须填写。填写试样组编号，输入试验参数（如：直径）后，按保存并退出。（5）选择对应的编号，数据清零，点开始试验图标，实验结束后点实验结束图标

（6）点实验结果，记录数据。

（7）取下试件观察，关闭电脑和试验机电源。

五、实验记录和计算表