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扭轉(zhuǎn)實驗機電工程學(xué)院機械教研室扭轉(zhuǎn)實驗歡迎親愛的同學(xué)們進入實驗環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)大家都吃過面食麻花，但你見過金屬桿件被扭成麻花直至扭斷嗎？通過這次實驗，你會發(fā)現(xiàn)低碳鋼和鑄鐵也能被試驗機像麻花般扭斷；那么，其中的力學(xué)性能如何？讓我們一起探究吧……Let‘sgo!（這是一次驗證性實驗）請同學(xué)們結(jié)合本講微課了解實驗操作現(xiàn)場實驗時，請大家認真聽指導(dǎo)老師講解操作方法和步驟，務(wù)必注意安全扭轉(zhuǎn)實驗實驗?zāi)康?、觀察低碳鋼和鑄鐵扭轉(zhuǎn)時的變形情況。2、測定低碳鋼扭轉(zhuǎn)時的屈服極限τs、強度極限τb；及鑄鐵扭轉(zhuǎn)時的強度極限τb。

實驗設(shè)備和工具扭轉(zhuǎn)試驗機計算機游標卡尺

扭轉(zhuǎn)試驗的試件與拉伸試驗的試件基本相同，圓形，中間部分直徑小、兩端大，如下圖所示。根據(jù)國標GB10128—88的規(guī)定，其標距部分直徑d0=10mm±0.05，標距分別為50mm或100mm，平行長度L0分別為70mm或120mm。為了觀察試件在加載過程的變形情況，在試件表面劃有縱向直線。實驗試件實驗原理及現(xiàn)象

由于各種材料有不同的抗拉或抗剪的性能，因而破壞情況亦將不同，試件受扭時，低碳鋼的抗拉能力大于抗剪能力，故試件斷口平直且垂直于試件的軸線，它是由剪應(yīng)力作用沿橫截面被剪斷，而鑄鐵的抗拉能力較抗剪能力弱，扭轉(zhuǎn)變形較小時即斷裂，它的斷面與試件軸線成45°角，呈螺旋狀，這是拉應(yīng)力作用下的破壞，脆性材料常見這種斷口。以上所述如下圖所示：實驗原理及現(xiàn)象

顯然這兩種典型材料在純扭轉(zhuǎn)時，由于材料的韌脆程度不同，其扭轉(zhuǎn)曲線、破壞方式和破壞原因以及強度指標都有很大的差異。而同種材料在不同受力形式下實驗，由于應(yīng)力狀態(tài)不同，其變形過程，斷裂方式及破壞原因也會不同。如鑄鐵扭轉(zhuǎn)時，雖然也表現(xiàn)為脆性，而塑性變形較拉伸時稍大，但遠遠不如壓縮時明顯。T-φ曲線圖低碳鋼扭轉(zhuǎn)曲線鑄鐵扭轉(zhuǎn)曲線計算公式低碳鋼材料受扭時，其屈服極限

強度極限

鑄鐵材料受扭時，其強度極限其中，為抗扭截面系數(shù)，為屈服扭矩，為斷裂扭矩。1．測量試件截面尺寸，計算其抗扭截面系數(shù)。

（按實驗?zāi)康耐瓿蓤蟾妫?．描述扭轉(zhuǎn)斷口特點。3．計算低碳鋼的屈服極限、強度極限；及鑄

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