一、实验目的和要求

1、测定低碳钢的剪切屈服点、剪切强度，观察扭矩-转角曲线（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（）。

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和抗剪强度等。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）。

  图3-2

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浙江大学材料力学实验报告

（实验项目：扭转）

1.         验证扭转变形公式，测定低碳钢的切变模量G。；

2.         测定低碳钢和铸铁的剪切强度极限。

3.         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,验证变形公式合测定G的实验也可在小型扭转试验机装置上完成；

2.      扭角仪；

3.      游标卡尺；

4.      试样，扭装试样一般为圆截面。

三、实验原理和方法：

1、测定切变模量G

   A、机测法：，其中，为百分表读数，为圆截面的极惯性矩；

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材料力学金属扭转实验报告

 

【实验目的】

1、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握典型塑性材料（低碳钢）和脆性材料（铸铁）的扭转性能；  

2、绘制扭矩一扭角图；

3、观察和分析上述两种材料在扭转过程中的各种力学现象，并比较它们性质的差异；

4、了解扭转材料试验机的构造和工作原理，掌握其使用方法。

【实验仪器】

【实验原理和方法】

1.测定低碳钢扭转时的强度性能指标

试样在外力偶矩的作用下，其上任意一点处于纯剪切应力状态。随着外力偶矩的增加，当达到某一值时，测矩盘上的指针会出现停顿，这时指针所指示的外力偶矩的数值即为屈服力偶矩，低碳钢的扭转屈服应力为

式中：为试样在标距内的抗扭截面系数。

在测出屈服扭矩后，改用电动快速加载，直到试样被扭断为止。这时测矩盘上的从动指针所指示的外力偶矩数值即为最大力偶矩，低碳钢的抗扭强度为

对上述两公式的来源说明如下：

低碳钢试样在扭转变形过程中，利用扭转试验机上的自动绘图装置绘出的图如图1-3-2所示。当达到图中点时，与成正比的关系开始破坏，这时，试样表面处的切应力达到了材料的扭转屈服应力，如能测得此时相应的外力偶矩，如图1-3-3a所示，则扭转屈服应力为

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扭转实验报告

使用设备名称与型号     K—500型扭转机                               

同组人员                                              

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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、剪切强度极限。

3.确定铸铁试样的剪切强度极限。

4.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

扭转试验机，游标卡尺、扳手。

三．试验原理：

    塑性材料和脆性材料扭转时的力学性能。（在实验过程及数据处理时所支撑的理论依据。参考材料力学、工程力学课本的介绍，以及相关的书籍介绍，自己编写。）

四．实验步骤

1.a低碳钢实验（华龙试验机）

（1）量直径：

用游标卡尺量取试样的直径。在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。。

（2）安装试样：

启动扭转试验机，手动控制器上的“左转”或“右转”键，调整活动夹头的位置，使前、后两夹头钳口的位置能满足试样平口的要求，把试样水平地放在两夹头之间，沿箭头方向旋转手柄，夹紧试样。

（3）调整试验机并对试样施加载荷：

在电脑显示屏上调整扭矩、峰值、切应变1、切应变2、夹头间转角、时间的零点；根据你所安装试样的材料，在“实验方案读取”中选择“教学低碳钢试验”，并点击“加载”而确定；用键盘输入实验编号，回车确定（按Enter键）；鼠标点“开始测试”键，给试样施加扭矩；在加载过程中，注意观察屈服扭矩的变化，记录屈服扭矩的下限值，当扭矩达到最大值时，试样突然断裂，后按下“终止测试”键，使试验机停止转动。

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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τ_s 和剪切强度极限τ_{b .}
b.测定铸铁的剪切强度极限τ_{b .}
c.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： ___________________________

选用测力范围： ___________________________

量  具 名 称： ___________________________

3.       实验记录及计算结果:

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                                            扭转试验报告   

一、试验目的

1、测定低碳钢的剪切屈服极限τ_s。和剪切强度极限近似值τ_b。

2、测定铸铁的剪切强度极限τ_b。

3、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

对试样缓慢加载，试验机的绘图装置自动绘制出T-φ曲线（见图1）。最初材料处于

图1 低碳钢是扭转试验

弹性状态，截面上应力线性分布，T-φ图直线上升。到A点，试样横截面边缘处剪应力达到剪切屈服极限τ_s。以后，由屈服产生的塑性区不断向中心扩展，T-φ图呈曲线上升。至B点，曲线趋于平坦，这时载荷度盘指针停止不动或摆动。这不动或摆动的最小值就是屈服扭矩T_s。再以后材料强化，T-φ图上升，至C点试样断裂。在试验全过程中，试样直径不变。断口是横截面（见图2a），这是由于低碳钢抗剪能力小于抗拉能力，而横截面上剪应力最大之故。

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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sτ 、bτ 绘制φ?T图，并比较两种材料的破坏情况及原因。

二、实验原理：

圆轴扭转时横截面上的剪应力为

最大剪应力产生在试件的横截面的边缘处,其值等于

式中:     T—截面上的扭矩

pI—圆截面的极惯性矩

pW—圆截面的抗扭截面模量

由理论可知，圆轴扭转时其横截面上任意一点处于平面应力状态，沿与轴线夹角成45°的方向上的最大拉应力大小为

由于各种材料抵抗剪切与抵抗拉伸的能力不同，因此不同材料的扭转破坏方式也不同，如图4.2所示。低碳钢圆试件扭转到破坏时，已超过屈服阶段。如对材料作理想塑性考虑（图4.3），此时截面上的剪应力的分布随着扭矩的增大趋于均匀，如图4.3（c）所示，假设应力为sτ（屈服极限），则这 时截面上应力sτ与相应扭矩的Ts的关系为

同理可计算塑性材料在扭转时的剪切强度极限

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