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1、低碳钢和铸铁的扭转实验报告扭转试验报告一、试验目的1、测定低碳钢的剪切屈服极限TSo和剪切强度极限近似值Tbo2、测定铸铁的剪切强度极限Tbo3、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、低碳钢试样据屈服扭矩（2-1）按式2-1可计算出剪切屈服极限t So据最大扭矩Tb可得：（2-2）按式2-2可计算出剪切强度极限近似值Tbo说明：（1）公式（2T）是假定横截面上剪应力均达到ts后推导出 来的。公式（2-2）形式上与公式（2T）虽然完全相同，但它是将由塑性 理论推导出的Nadai公式略去了一项后得到的，而略去的这一项不一定是 高阶小
2、量，所以是近似的。(2)国标GB10128-88规定ts和工b均按弹性扭转公式计算，这样 得到的结果可以用来比较不同材料的扭转性能，但与实际应力不符。H、铸铁试样有爆裂声。断裂面粗糙，是与轴线约成45角的螺旋面而这面上拉应力最大之故。据断裂前的最大扭矩Tb按弹性扭转公式3-3可计算抗扭强度ibo四、试验步骤1、测量试样尺寸以最小横截面直径计算截面系数(抗扭截面模量)Wpo2、试验机准备刻度盘指针调零指针调零，安装绘图记录纸，安装记录笔。3、安装试样，用粉笔在试样上画一母线，用以观察试样变形情况。4、测试对低碳钢试样，起先缓慢加载，注意观察绘图和载荷指针转动情况。 待记录下屈服扭矩Ts后改用快速
3、加载，直至断裂记录下最大扭矩Tso对铸铁试样，慢速加载，注意观察绘图、载荷指针转动和试样变形情 况直到试样断裂，记录下最大扭矩Tb。5、取下试样，观察并分析断口形貌和形成原因。6、试验机回复原状，清理现场。五、思考题1、根据低碳钢和铸铁试样扭转破坏的情况分析破坏原因。答：低碳钢试件受扭转时沿横截面破坏，此破坏是由横截面上的切应 力造成的，说明低碳钢的抗剪强度较差;铸铁试件受扭转时沿大约45度斜 截面破坏，断口粗糙，此破坏是由斜截面上的拉应力造成的，说明铸铁的 抗拉强度较差。2、铸铁扭转破坏断裂面为何是45螺旋面？答：铸铁扭转破坏断裂面为何是45度螺旋面而不是45度平面铸铁扭 转时主要受45度切应力作用且所受切应力最大,而铸铁的抗拉能力较抗剪 能力弱，故产生螺旋面破坏。