材料力学金属扭转实验报告

材料力学金属扭转实验报

告

Prepared on 22 November 2020

满足线性关系

二、计算低碳钢模量G

G 1=T 1L φ1I P =43.81863×100×10−345.10207×9.817×10−10×180πPa =5.6703GPa

G 2=T 2L φ2I P =96.08313×100×10−3895.0185×9.817×10−10×180πPa =0.62313GPa

G 3=T 3L φ3I P =105.35714×100×10−31732.0889×9.817×10−10×180πPa =0.35501GPa

所以，G =∑G i n i=1=G 1+G 2+G 3

3

=

5.6703+0.62313+0.35501

3

GPa =2.21615GPa

三、计算低碳钢和铸铁的剪切强度极限b 1、低碳钢：

屈服极限：τs =34M 1W b

=3

4×

43.81863x10x10−32×9.817×10−10Pa =167.4MPa 强度极限：τb =34M

2W b

=3

4×

106.4582x10x10−32×9.817×10−10

Pa =406.65MPa

2、铸铁

强度极限：τb =M 0

W b

=53.17x10x10−3

2×9.817×10−10Pa =270.8MPa

端口形状：

低碳钢铸铁

【实验思考】

1、试件的尺寸和形状对测定弹性模量有无影响为什么

答：弹性模量是材料的固有性质，与试件的尺寸和形状无关。

2、逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量是否相同为什么必须用逐级加载的方法测弹性模量

答: 逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量不相同，采用逐级加载方法所求出的弹性模量可降低误差，同时可以验证材料此时是否处于弹性状态，以保证实验结果的可靠性。

3、碳钢与铸铁试件扭转破坏情况有什么不同分析其原因.

答：碳钢扭转形变大，有屈服阶段，断口为横断面，为剪切破坏。

铸铁扭转形变小，没有屈服阶段，断口为和轴线成约45°的螺旋形曲面，为拉应力破坏。

4、铸铁扭转破坏断口的倾斜方向与外加扭转的方向有无直接关系为什么