材料力学实验设计-扭转实验

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1、扭转实验一、实验目的1、测定黄铜在扭转时的剪切屈服极限τS和剪切强度极限τb。2、观察黄铜扭转破坏过程及破坏形式。二、实验设备及量具1、电子式扭转试验机图一主机结构图试验机由加载机构，测力单元、显示器、试验机附件（标定装置）等组成。加载机构，安装在导轨上的加载机构，由松下伺服电机带动，通过减速器使夹头旋转，对试件施加扭矩。试验机的正反加栽和停车，可按显示器的标志按扭。为了适应各种材料扭力的需要，试验机具有较宽的调速范围。无级调速0°—360°任意角度可调。测力单元，通过夹头传来的力矩经传感器处理输出，在液晶显示器和计算机上同步显示出来，根据满意程度选

2、择保存或打印。2、游标卡尺三、实验原理圆截面直杆试件在受扭转时，横截面上产生剪应力。在试验机自动绘图装置上得到扭矩和转角的关系图。如图二所示。图中斜直线表示了塑性材料在比例极限内，剪应力与剪应变服从胡克定律，最大剪应力发生在截面的边缘。当扭矩继续增加超过MPa，出现应力不增加而变形（扭转角）继续增加，转角愈大，塑性区愈深入到中心，材料开始屈服。在屈服过程中，横截面剪应力由线性分布趋于均匀分布。此时扭矩为MS。图二试件经过屈服阶段后，载荷上升，材料开始强化，应力增加，直至C点时，试件被剪断破坏。四、实验步骤1、测量试件的直径d0，取试件两端及中部三处用

3、游标卡尺测量，每一处都要在两个相互垂直的方向上量出直径，取其平均直径最小截面处的平均直径作为试件的直径。确定计算长度L0，在试件中间等粗的细长部分内，量取计算长度L0(按10倍或者5倍试件确定)。然后,用刻线机或笔把计算长度L0分成若干等分(通常是以5mm或10mm为一等分)。以便当试件断裂不在中间时进行换算，从而求得比较正确的伸长率。但刻、划线时应尽量轻微。2、调整扭转试验机夹具之间的距离，并选择相应的卡头。3、设定参数并调零。4、将试件安装于扭转实验机的夹具中。5、在试件的轴线方向，用粉笔划一直线。6、先慢速加载，至M—Φ曲线已超过线

4、性段后，然后启动电动机加载至试件破坏。7、打印出实验报告。8、从夹具中取出破坏的试件后关机。