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扭转实验报告
时间:2023.11.20
低碳钢扭转破坏实验、剪切弹性模量测定 一、实验目的和要求 1、测定低碳钢的剪切屈服点?s、剪切强度?b,观察扭矩-转角曲线(T??曲线)。 2、观察低碳钢试样扭转破坏断口形貌。 3、测定低碳钢的剪切弹性模量G。 4、验证圆截面杆扭转变形的胡克定律(??Tl/GIp)。 5、依据低碳钢的弹性模量,大概计算出低碳钢材料的泊松比。 二、试验设备和仪器 1、微机控制扭转试验机。 2、游标卡尺。 3、装夹工具。 三、实验原理和方法 遵照国家标准(GB/T10128-1998)采用圆截面试样的扭转试验,可以测定各种工程材料在纯剪切情况下的力学性能。如材料的剪切屈服强度点?s和抗剪强度?b等。圆截面试样必须按上述国家标准制成(如图1-1所示)。 试验两端的夹持段铣削为平面,这样可以有效地防止试验时试样在试验机卡头中打滑。 图 1-1 试验机软件的绘图系统可绘制扭矩-扭转角曲线,简称扭转曲线(图1-2中的曲线)。 低碳钢扭转破坏实验、剪切弹性模量测定 图3-2 从图1-2可以看到,低碳钢试样的扭转试验曲线由弹性阶段(oa段)、屈服阶段(ab段)和强化阶段(cd段)构成,但屈服阶段和强化阶段均不像拉伸试验曲线中那么明显。由于强化阶段的过程很长,图中只绘出其开始阶段和最后阶段,破坏时试验段的扭转角可达10?以上。 从扭转试验机上可以读取试样的屈服扭矩破坏扭矩由算材料的剪切屈服强度抗剪强度式中:试样截面的抗扭截面系数。 Ts和Tb。和?s?3Ts/4WT计?s和?b,WT??d0/16为 3?s?3Ts/4WT计算材料的剪切屈服强度?s和抗剪强度?b,式中:WT??d0/163 为试样截面的抗扭截面系数。 当圆截面试样横截面的最外层切应力达到剪切屈服点?s时,占横截面绝大部分的内层切应力仍低于弹性极限,因而此时试样仍表现为弹性行为,没有明显的屈服现象。当扭矩继续增加使横截面大部分区域的切应力均达到剪切屈服点?s时,试样会表现出明显的屈服现象,此时的扭矩比真实的屈服扭矩Ts要大一些,对于破坏扭矩也会有同样的情况。 图1-3所示为低碳钢试样的扭转破坏断口,破坏断面与横截面重合,断面是最大切应力作用面,断口较为平齐,可知为剪切破坏。 图 1-3 低碳钢扭转破坏实验、剪切弹性模量测定 材料的剪切弹性模量G遵照国家标准(GB/T10128-1988)可由圆截面试样的扭转试验测定。在弹性范围内进行圆截面试样扭转试验时,扭矩和扭转角之间的关系符合扭转变形的胡克定律??Tlp4I??d0为截,式中:P 面的极惯性矩。当试样长度l和极惯性矩IP均为已知时,只要测取扭矩增量?T和相应的扭转角增量??,可由式 G??T?l ???IP 计算得到材料的剪切弹性模量。实验通常采用多级等增量加载法,这样不仅可以避免人为读取数据产生的误差,而且可以通过每次载荷增量和扭转角增量验证扭转变形的胡克定律。 四、实验步骤 1、测量低碳钢试样直径d1,长度L; 2、装夹试样;在试样上安装扭角测试装置,将一个定位环夹盒套在试样的一端,装上卡盘,将螺钉拧紧。再将另一个定位环夹套在试样的另一端,装上另一卡盘;根据不同的试样标距要求,将试样搁放在相应的的V形块上,使两卡盘与V形块的两端贴紧,保证卡盘与试样垂直,以确保标距准确,将卡盘上的螺母拧紧。 3、将试验机两端夹头对正,清零、装夹紧试件,进行保护。 低碳钢扭转破坏实验、剪切弹性模量测定 4、运行POWERTEST软件,选择剪切弹性模量测定试验方案; 表1-1 实验程序 4、按软件“运行”键,开始试验; 5、记录多级等增量加载实验数据; 6、试样被扭断后停机,取下试样,注意观察试样断口形貌; 7、结束实验,将试验机复位并整理现场。 五、实验数据及处理结果 1、低碳钢扭转试验数据 表1-1 直径测量表 低碳钢扭转破坏实验、剪切弹性模量测定 则依据试验可知低碳钢的相关参数: IP??d04?968.36mm4 2IP Wt??194.31mm3 d0 表1-2 低碳钢剪切屈服强度、抗剪强度计算表 由上表可得低碳钢的剪切屈服强度,抗剪强度。 9080706050403020100 0100200300400500 600700800900 图1-4 低碳钢扭角(度)―扭矩(N*m)破坏曲线图 低碳钢扭转破坏实验、剪切弹性模量测定 _ 图1-5 低碳钢扭转破坏弹性阶段拟合曲线 最佳线性拟合曲线函数为y?25.305x?0.32934,故可以得出低碳钢的剪切弹性模量。 G??TL0?T ?25.305N?m/度?25305N?mm/度 ??Ip???TL025305?50?180o G???74.9GPa ??Ip968.36?3.14 低碳钢扭转破坏后的形式: 低碳钢扭转破坏实验、剪切弹性模量测定 试件表面出现45度螺旋线,试样的断面与横截面重合,断面是最大切应力作用面,断口较为平齐,可知为剪切破坏。 六、实验注意事项 1、推动试验机移动支座时,切忌用力过大,以免损坏试样或传感器。 2、进入软件前请确认试验机电源已打开。 3、退出软件前请确定试验机电源已关闭。 七、试验总结与思考 1、弹性阶段的拟合曲线未经过原点,原因是装试样时并未完全夹紧,机器运转时产生松动。 低碳钢扭转破坏实验、剪切弹性模量测定 2、试验操作时,对试验步骤不熟悉,不知道标距是怎样定义的,不知道V形块和卡盘的作用,导致无法正确的安装试件,以后要做好预习工作。 3、整理试验报告最大的问题在于怎么处理数据,对于利用Matlab、Excel软件不够熟悉,课后要加强这方面的学习。 4、试验时忘记了记录保载时的数据,导致斜率只能通过软件进行拟合,所以要培养自己做实验的良好习惯,做实验时要想好每一步该如何操作,要测量什么数据,要记录什么数据,以保证实验数据处理顺利进行。 第二篇:3扭转实验-实验报告材料力学实验报告 扭转实验 实验日期 姓名 班级 学号 实验组别 同组成员 指导教师(签字) 一、实验目的 二、实验设备名称及型号 三、实验数据记录与处理 1.试样尺寸记录 2.实验数据记录 3.作出两种材料扭转的T-?曲线(定性画,适当注意比例,特正点要清楚),说明断口形状和 材料力学实验报告 特征。(答案写在背面) 更多相关推荐: 扭转实验报告实验报告浙江大学材料力学实验报告实验项目扭转123验证扭转变形公式测定低碳钢的切变模量G测定低碳钢和铸铁的剪切强度极限b比较低碳钢和铸铁试样受扭时的变形规律及其破坏特性二设备及试样1扭转试验机如不进行破坏性试验... 材料力学金属扭转实验报告材料力学金属扭转实验报告,内容附图。 扭转试验 实验报告2试验二扭转试验一实验目的1测定低碳钢扭转时的强度性能指标扭转屈服应力s和抗扭强度b2测定灰铸铁扭转时的强度性能指标抗扭强度b3绘制低碳钢和灰铸铁的扭转图比较低碳钢和灰铸铁的扭转破坏形式二实验设备和仪器1扭转试验... 扭转实验报告六实验数据及图线处理2绘制材料的扭转曲线T曲线3绘制材料的断口草图说明其特征并分析破坏原因低碳钢的抗剪强度低于其抗拉强度所以扭转破坏发生在切应力最大的横截面上破坏从外向内一次发生而铸铁的抗拉强度低于抗剪强度所以... 弯曲与扭转实验报告材料力学实验报告弯曲扭转扭转实验一实验目的1学习扭转实验机的构造原理并进行操作练习2测定低碳钢的剪切屈服极限剪切强度极限和铸铁的剪切强度极限3观察低碳钢和铸铁在扭转过程中的变形和破坏情况二实验仪器扭转实验机游标... 金属材料扭转实验报告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sb绘制T图并比较两种材料的破坏情况及原因二实... 扭转实验报告要求1要求每一位同学独立完成自己的实验报告禁止抄袭2书写实验报告具体要求封面实验室名称扭转试验室实验课程名称对应的理论课名称实验项目名称扭转试验第二页一试验目的参阅实验指导书二实验原理参阅实验指导书三使用仪器材料游... 扭转实验报告扭转实验报告使用设备名称与型号K500型扭转机同组人员实验时间一实验目的1测定低碳钢的扭转屈服极限和强度极限2测定铸铁的扭转强度极限3观察低碳钢和铸铁的断口情况并分析其原因二实验设备与仪器1K500型扭转机见附... 实验三 扭转实验报告错误未指定书签实验三扭转试验报告系专业班姓名学号1实验目的a测定低碳钢的剪切屈服极限s和剪切强度极限bb测定铸铁的剪切强度极限bc观察低碳钢和铸铁受扭时的变形和破坏现象分析扭转破坏原因2实验设备型号最大测力范围... 低碳钢和铸铁的扭转实验报告一试验目的扭转试验报告1测定低碳钢的剪切屈服极限s和剪切强度极限近似值b2测定铸铁的剪切强度极限b3观察并分析两种材料在扭转时的变形和破坏现象二设备和仪器1材料扭转试验机2游标卡尺三试验原理1低碳钢试样对试样缓... 金属轴向拉压和扭转实验报告_工程力学金属材料轴向拉伸压缩实验预习要求1复习教材中有关材料在拉伸压缩时力学性能的内容2预习本实验内容及微控电子万能试验机的原理和使用方法一实验目的1观察低碳钢在拉伸时的各种现象并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限s观察铸铁... 材料力学扭转实验实验报告扭转实验一实验目的1学习了解微机控制扭转试验机的构造原理并进行操作练习2确定低碳钢试样的剪切屈服极限s剪切强度极限b3确定铸铁试样的剪切强度极限b4观察不同材料的试样在扭转过程中的变形和破坏现象二实验设备及工具... 扭转实验报告(31篇) |
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