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1、材料力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)金屬扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)金屬扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn) 主講人：倪偉寧主講人：倪偉寧 一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l1測(cè)定低碳鋼的剪切屈服極限s，剪切強(qiáng)度極限b。l2測(cè)定鑄鐵的剪切強(qiáng)度極限b。l3綜合分析比較塑性材料和脆性材料扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形及破壞特性。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備二實(shí)驗(yàn)設(shè)備 l1NJ-100B型扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)l2游標(biāo)卡尺三實(shí)驗(yàn)原理 低碳鋼試件承受的扭矩在剪切比例極限以內(nèi)時(shí)，處于線彈性階段OA，剪應(yīng)力和剪應(yīng)變服從虎克定律。當(dāng)扭矩超過Mp，試件表面開始形成塑性區(qū)，轉(zhuǎn)角越大，塑性區(qū)越深入到中心，Mn-曲線開始平坦，一直到B點(diǎn)，這時(shí)Mn=Ms，可以近似的認(rèn)為整個(gè)截面剪應(yīng)力都達(dá)到屈服極限s。三實(shí)驗(yàn)原理 變形過B點(diǎn)后材料開始強(qiáng)化，一直到C點(diǎn)時(shí)

2、，整個(gè)截面上的剪應(yīng)力達(dá)到b試件剪斷。鑄鐵Mn-曲線圖中看不到顯著的塑性變形，故可按彈性公式計(jì)算鑄鐵因抗拉能力弱，故扭轉(zhuǎn)破壞時(shí)斷口呈450螺旋面，為450方向上的主應(yīng)力1所拉斷。低碳鋼和鑄鐵的拉伸轉(zhuǎn)角扭矩圖低碳鋼和鑄鐵的拉伸轉(zhuǎn)角扭矩圖剪切屈服極限剪切屈服極限s s，剪切強(qiáng)度極限，剪切強(qiáng)度極限b b 計(jì)算計(jì)算低碳鋼：剪切屈服極限s=3Ms/4Wn剪切強(qiáng)度極限b=3Mb/4Wn鑄鐵：剪切強(qiáng)度極限b=Mb/Wn低碳鋼和鑄鐵的扭轉(zhuǎn)斷后形狀低碳鋼和鑄鐵的扭轉(zhuǎn)斷后形狀四實(shí)驗(yàn)步驟四實(shí)驗(yàn)步驟 l1測(cè)量試件直徑，并在低碳鋼試件上沿軸向畫線，用以觀察扭轉(zhuǎn)變形。l2選擇試驗(yàn)機(jī)的量程根據(jù)試件的強(qiáng)度極限和截面積，估算試件的最大載荷，選擇合適的量程。l3裝夾試件，使其在夾頭的中心位置。l4開機(jī)加載測(cè)試并觀察記錄l5實(shí)驗(yàn)整理五思考題五思考題 l1低碳鋼和鑄鐵扭轉(zhuǎn)時(shí)變形和破壞情況有何不同？試分析其破壞原因

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