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低碳钢、铸铁扭转虚拟试验







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实验目的:
1.掌握扭转试验机操作。
2.低碳钢的剪切屈服极限τs。
3.低碳钢和铸铁的剪切强度极限τb。
4.比较低碳钢和铸铁在扭矩的作用下变形规律和破坏现象的不同  。

实验仪器和设备:
ND-1000C型扭转试验机
游标卡尺




实验原理介绍:
         
1.低碳钢扭转试验
   试验前,用游标卡尺测定试件的直径d。在加载过程中,可用机器的记录装置绘出M-φ图。
在比例极限内,M与φ成线形关系。横截面上切应力首先到达沿半径分布如图a,随着M的不断增大,票面连缀处形成环形塑性区首先大小写到剪切屈服极限τs如图b,但中心部位仍然弹性的,所以M仍可以增加,M与φ的关系成为曲线。直到整个截面几乎都是塑性区如图c,M与φ出现屈服平台,M数据上下轻微波动,相应的扭矩为Ms,则Ms与τs的关系:
M s =wtτt τs =
式中Wt =为抗扭截面系数。









屈服阶段后,材料的强化使扭矩又有缓慢的上升。但变形非常显著,试样的纵向画线变成螺旋线。直到扭矩到达极限M b,试样被扭断。与M相应的剪切强度极限τb按下列公式计算:              τb =
2.铸铁扭转试验
   试验前,用游标卡尺测定试件的直径d。由于铸铁是脆性材料,受扭时变形很小就突然断裂。其M-φ图接近直线,如把它作为直线,τb可以按线弹性公式计算即  τb =



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