实验三扭转实验报告

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扭转实验报告

扭转实验报告

扭转实验报告
目录
1. 标题
1.1 概述
1.2 背景
2. 实验设计
2.1 实验目的
2.2 实验材料
2.3 实验步骤
2.4 实验结果
3. 结论
3.1 总结
3.2 展望
概述
本实验报告旨在讨论扭转实验的设计与结果。

扭转实验是一项常见的科学实验,旨在验证某种理论或假设。

通过实验,科学家们可以检验他们的研究假设,并从中获取有益的信息。

背景
扭转实验在科学研究中占据重要地位,其过程严谨而详尽。

通过扭转实验,科学家可以验证其研究假设的正确性,为进一步研究提供基础。

实验设计
实验目的
扭转实验的目的是验证特定理论或假设的有效性,并获取实验证据。

实验材料
实验所需材料包括实验装置、样本等。

实验步骤
1. 准备实验装置并调试。

2. 收集所需样本并进行前期处理。

3. 进行实验操作并记录数据。

4. 分析数据并得出结论。

实验结果
实验结果表明……
结论
总结
本次扭转实验验证了研究假设的有效性,结果具有重要的科学意义。

展望
未来可以进一步深入研究扭转实验的应用,探索更广泛的科学领域。

扭转实验报告

扭转实验报告

扭转实验报告扭转实验报告一、引言实验是科学研究的基础,通过实验可以验证假设、探索未知,为学术研究和技术创新提供依据。

然而,在实验中,我们常常会遇到一些意外的结果或者不符合预期的情况。

这时,我们需要对实验进行扭转,重新审视问题,并找到解决方案。

本文将以扭转实验为主题,探讨实验中的困境和解决方法。

二、实验困境的产生实验困境的产生往往源于实验设计的不完善或者实验过程中的异常情况。

例如,实验中可能出现实验数据与理论预期不符、实验仪器故障、实验样本损坏等问题。

这些困境给实验者带来了挑战,需要我们思考如何扭转实验,寻找解决方案。

三、扭转实验的方法1.重新审视问题当实验结果与预期不符时,我们首先需要重新审视实验问题。

我们可以重新检查实验设计是否存在问题,是否有未考虑到的因素影响了结果。

同时,我们也可以回顾相关的文献和前人的研究,寻找可能的解释和解决方案。

2.改变实验条件如果实验结果与预期相差较大,我们可以尝试改变实验条件。

例如,我们可以调整实验的温度、湿度、压力等参数,或者改变实验的时间、顺序等。

通过改变实验条件,我们可以探索到不同的实验结果,从而找到更合理的解释和结论。

3.重新设计实验有时,实验中出现的问题可能是由于实验设计的不完善导致的。

在这种情况下,我们需要重新设计实验,更加全面地考虑各种因素。

我们可以增加对照组、增加样本数量、改变实验方法等,以确保实验结果的可靠性和准确性。

4.寻求专家意见当实验中遇到困境时,我们也可以寻求专家的意见和帮助。

专家可能有更丰富的经验和知识,能够给出更科学、更合理的解决方案。

他们的指导和建议可以帮助我们扭转实验,重新找到正确的方向。

四、实验中的启示实验中的困境和扭转不仅仅是实验本身的问题,更是科学研究和创新的一部分。

通过扭转实验,我们可以培养自己的创新思维和解决问题的能力。

实验中的困境也提醒我们,科学研究和技术创新并非一帆风顺,常常需要我们不断尝试、反思和改进。

五、结论扭转实验是实验中常见的情况,我们需要学会面对实验中的困境,并寻找解决方案。

扭转试验

扭转试验

试验(二) 扭转试验及剪切弹性模量G 的测定一、实验前预习及准备要求认真熟悉教材中关于扭转相关的知识内容,阅读实验指导书中扭转实验的各个环节步骤,对思考题进行初步理解,力求带着问题进入实验。

接通电源;打开试验机开关,正常启动后进入试验机控制界面;打开电脑;运行试验程序,进入试验软件主界面。

二、概述常温、静载条件下,测试材料受扭转变形的力学指标,是一项重要的力学实验。

通过试验,可以测定材料的‘抗扭屈服强度’(屈服极限)、‘抗扭强度’(强度极限)及‘切变模量’等力学性能指标。

这些性能指标对承受扭转变形的材料进行力学分析计算、工程设计、选择材料和新材料开发都有重要的作用。

三、 实验目的通过实验测定‘抗扭屈服强度’(剪切屈服极限)τs 、‘抗扭强度’(剪切强度极限)τb,了解掌握这些指标的测取方法及过程。

通过‘数据分析’窗口提取相关数据计算出切变模量(剪切弹性模量)G 。

四、实验原理1、低碳钢扭转【抗扭屈服强度】(剪切屈服极限): WTs s 43=τ (Mpa ) [ 式中: T s – 屈服阶段最小扭矩值(N · mm ); W – 抗扭截面模量(mm 3);316d W π= (mm 3); d -- 试样横截面直径(mm )。

]【抗扭强度】(剪切强度极限): WT b b 43=τ (Mpa ) [ 式中: T b – 破坏前最大扭矩值(N · mm )]在上述两式中都存在 3/4 的系数,来源见图一。

(a )初态 (b )中间态 (c )填满态图 一 扭转等直圆轴进入屈服状态切应力变化图当扭转等直圆轴到达初态时,T —φ试验曲线上的扭矩T 并没有进入屈服阶段,但此时截面边缘上的切应力已经达到τs ,进入实际屈服阶段,有D ·τρ= 2ρ·τs 。

此时的扭矩:3320200)2(42D d D d dA T s D s D A πτρρτπρπρρτρτρρ====⎰⎰⎰初 中间变化过程是塑性变形环逐渐变大直到填满整个截面的过程。

三线摆和扭摆 实验报告

三线摆和扭摆 实验报告

三线摆和扭摆实验报告三线摆和扭摆实验报告摆是物理学中经常用来研究力学和振动的实验装置。

本次实验主要研究了三线摆和扭摆的运动特性和影响因素。

通过观察和分析实验数据,我们可以深入了解摆的运动规律和振动特性。

一、实验目的本次实验的主要目的是研究三线摆和扭摆的运动规律,探究摆的周期与摆长、质量、重力加速度等因素之间的关系,并通过实验验证理论模型的正确性。

二、实验装置和方法1. 三线摆实验装置:实验装置由一个固定在支架上的金属球和三根不同长度的线组成。

通过改变线的长度,可以调节摆的摆长。

实验过程中,我们固定一个线的长度,然后改变其他两根线的长度,观察摆的运动情况。

2. 扭摆实验装置:实验装置由一个金属球和一根可扭转的金属棒组成。

通过扭转金属棒,可以给金属球施加扭矩,使其发生摆动。

实验过程中,我们改变扭矩的大小和方向,观察摆的运动情况。

三、实验结果与分析1. 三线摆实验结果:我们固定了一根线的长度,然后改变其他两根线的长度,观察摆的运动情况。

实验结果表明,摆的周期与摆长成正比,即摆长越长,摆的周期越长。

这符合理论模型中的预测结果。

此外,我们还发现,摆的周期与重力加速度无关,而与摆的质量有关。

质量越大,周期越长。

2. 扭摆实验结果:我们改变了扭矩的大小和方向,观察摆的运动情况。

实验结果表明,扭摆的周期与扭矩成正比,即扭矩越大,周期越长。

这也符合理论模型中的预测结果。

此外,我们还发现,扭摆的周期与摆的质量无关,而与扭矩的方向有关。

扭矩方向相同时,周期较长;扭矩方向相反时,周期较短。

四、实验误差与改进在实验过程中,我们注意到了一些误差,并提出了一些改进的方法。

首先,在三线摆实验中,由于线的粗细和摆球的形状可能会对实验结果产生影响,我们可以使用更精确的测量工具来减小误差。

其次,在扭摆实验中,由于扭矩的施加方式可能不够均匀,我们可以改进扭矩装置,使其施加的扭矩更加均匀,减小误差。

五、实验结论通过本次实验,我们得出了以下结论:1. 三线摆的周期与摆长成正比,与质量和重力加速度无关。

三线摆测转动惯量实验报告

三线摆测转动惯量实验报告

实验9 三线摆测转动惯量一、实验目的1.掌握三线摆法测物体转动惯量的原理和方法。

2.学习用水准仪调水平,用光电门和数字毫秒仪精密测量扭转周期。

3.验证转动惯量的平行轴定理。

二、实验仪器210FB 型三线摆转动惯量实验仪,213FB 型数显计时计数毫秒仪,钢卷尺,游标卡尺,电子天平,圆环(1个),圆柱(2个)。

三、实验原理1、三线摆法测量原理如图(1),将两水平圆盘用等长、不可伸缩的三根细线连接构成三线摆。

下圆盘(可放真它被测物体)绕21O O 轴做扭转运动,通过测量周期及其它量,可求得下圆盘及其它被测物体的转动惯量。

由刚体转动定律或机械能守恒,可得下圆盘转动惯量0I 的测量计算公式为:202004T HgRr m I π=(1) 式中,0m 是下圆盘质量,H 是两圆盘间的距离,0T 是下圆盘扭动周期,由图(1)3/3a R =,3/3b r =。

设扭转N 个周期的时间为0t ,计算公式为:20220012t HN gab m I π=(2) 要测质量为m 的待测物对21O O 轴的转动惯量I ,只需将待测物放在下圆盘上,设此时的扭转周期为T ,下圆盘和盘上物体对21O O 轴的总转动惯量为:22004)(T HgRr m m I I π+=+, 则:]1))(1[(2000-+=T T m m I I (3) 2、验证平行轴定理如图2,质量为1m 的物体绕过质心的转动轴C 的转动惯量为C I , D 轴与C 轴平行,相距为d ,由平行轴定理:21d m I I C D += (4)为保证圆盘平衡,将两个质量为1m ,半径为1r 的小圆柱体对称地放在下圆盘上,圆柱体中心到下圆盘中心2O 的距离均为d ,测出扭转周期T ,则一个小圆柱对21O O 轴的转动惯量D I 为:]1))(21[(2120010-+=T T m m I I D (5)测出不同距离d 对应的D I ,可将测得值与(5)式结果比较验证进行验证。

大学物理实验A1三线摆和扭摆实验报告

大学物理实验A1三线摆和扭摆实验报告

清华大学三线摆和扭摆试验物理实验完整报告班级姓名学号结稿日期:三线摆和扭摆实验一、实验目的1. 加深对转动惯量概念和平行轴定理等的理解;2. 了解用三线摆和扭摆测量转动惯量的原理和方法;3. 学习电子天平、游标高度尺和多功能数字测量仪等仪器的使用,掌握测量质量和周期等量的测量方法。

二、实验装置和原理1.三线摆:如图一,上、下圆盘均处于水平,悬挂在横梁上。

横梁由立柱和底座支承着,三根对称分布的等长悬线将两个圆盘相连。

上圆盘可以固定不动。

拧动旋钮就可以使得下圆盘绕中心轴OO ’作扭摆运动。

当下圆盘的摆角很小且忽略空气阻力和悬线扭力影响时,可推出下圆盘绕中心轴OO ’的转动惯量为:200024m gRr J T Hπ=其中,0m 是下圆盘质量,g 取29.80m s -,r 为上圆盘半径,R 为下圆盘半径,H 为平衡时上下圆盘的垂直距离,0T 为下圆盘摆动周期。

图1 三线摆示意图将质量为m 的待测刚体放在下圆盘上,并使它的质心位于中心轴OO ’上,测出此时的摆动周期T 和上下圆盘之间的垂直距离1H ,则待测刚体和下圆盘对于中心轴OO ’的总转动惯量1J 为:()021214m m gRr J T H π+=且待测刚体对于中心轴OO ’的转动惯量10J J J =-。

利用三线摆可以验证平行轴定理。

平行轴定理指出:如果一个刚体对于通过质心的某一转轴的转动惯量为c J ,则这个刚体对平行于该轴且相距为d 的另一转轴的转动惯量为:2x c J J md =+式中,m 为刚体的质量。

图2 三个孔均匀分布在本实验中,将三个等大的钢球对称分布在下圆盘的三个均匀分布的孔(如图2)上,测出三个球对于中心轴OO ’的转动惯量x J 。

如果测得的x J 的值与由2x c J J md =+右式计算得到的结果比较相对误差在测量允许的范围内()005≤,则平行轴定理得到验证。

本实验中,用于测量基本物理量的仪器还有:电子天平,游标高度尺,配有光电接收装置的多功能数字测量仪。

扭转破坏实验实验报告

扭转破坏实验实验报告

篇一:扭转实验报告一、实验目的和要求1、测定低碳钢的剪切屈服点?s、剪切强度?b,观察扭矩-转角曲线(t??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(??tl/gip)。

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?s和抗剪强度?b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 从图1-2可以看到,低碳钢试样的扭转试验曲线由弹性阶段(oa段)、屈服阶段(ab段)和强化阶段(cd段)构成,但屈服阶段和强化阶段均不像拉伸试验曲线中那么明显。

由于强化阶段的过程很长,图中只绘出其开始阶段和最后阶段,破坏时试验段的扭转角可达10?以上。

从扭转试验机上可以读取试样的屈服扭矩破坏扭矩由算材料的剪切屈服强度抗剪强度式中:试样截面的抗扭截面系数。

ts和tb。

和?s?3ts/4wt计?s和?b,wt??d0/16为3?s?3ts/4wt计算材料的剪切屈服强度?s和抗剪强度?b,式中:wt??d0/163为试样截面的抗扭截面系数。

当圆截面试样横截面的最外层切应力达到剪切屈服点?s时,占横截面绝大部分的内层切应力仍低于弹性极限,因而此时试样仍表现为弹性行为,没有明显的屈服现象。

当扭矩继续增加使横截面大部分区域的切应力均达到剪切屈服点?s时,试样会表现出明显的屈服现象,此时的扭矩比真实的屈服扭矩ts要大一些,对于破坏扭矩也会有同样的情况。

材料力学扭转实验报告

材料力学扭转实验报告

学号:11309018
实验三 低碳钢、铸铁扭转试验
一、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 b 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。 二:实验仪器与设备: ① 游标卡尺 ② CTT502 微机控制电液伺服扭转试验机 ③ 低碳钢,铸铁 三、实验原理 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 M es ,低碳钢的扭转屈服应力为 0-150mm 最小刻度 0.02mm 1件 1台 各一根
最大扭矩 500N·m,最大功率 0.4kw 标准
s
3 M es 4 Wp
式中: Wp d 3 / 16 为试样在标距内的抗扭截面系数。 在测出屈服扭矩 Ts 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 M eb ,低碳钢的抗扭强度为
s
M ep Wp
经过 A 点后,横截面上出现了一个环状的塑性区,如图 1-1b 所示。若材料的塑性很好, 且当塑性区扩展到接近中心时,横截面周边上各点的切应力仍未超过扭转屈服应力,此时的 切应力分布可简化成图 1-1c 所示的情况,对应的扭矩 Ts 为
Me A M ep O M es M eb B C
院系:工学院 姓名:刘广
d/2
学号:11309018
d/2 0

扭转实验的实验报告

扭转实验的实验报告

扭转实验的实验报告篇一:低碳钢和铸铁的扭转实验报告一、试验目的扭转试验报告1、测定低碳钢的剪切屈服极限τs。

和剪切强度极限近似值τb。

2、测定铸铁的剪切强度极限τb。

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τs。

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Ts。

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。

图2 低碳钢和铸铁的扭转端口形状据屈服扭矩?s?3Ts (2-1)4Wp按式2-1可计算出剪切屈服极限τs。

据最大扭矩Tb可得:?b?3Tb(2-2)4Wp按式2-2可计算出剪切强度极限近似值τb。

说明:(1)公式(2-1)是假定横截面上剪应力均达到τs后推导出来的。

公式(2-2)形式上与公式(2-1)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量,所以是近似的。

(2)国标GB10128-88规定τs和τb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。

II、铸铁试样铸铁的曲线如图3所示。

呈曲线形状,变形很小就突然破裂,有爆裂声。

断裂面粗糙,是与轴线约成45°角的螺旋面(见图1-3-2b)。

这是由于铸铁抗拉能力小于抗剪能力,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1-3-3可计算抗扭强度τb。

扭转实验报告实验结论

扭转实验报告实验结论

扭转实验报告实验结论扭转实验报告实验结论引言实验是科学研究的重要手段之一,通过实验可以验证和推测科学理论。

然而,在进行实验过程中,有时我们可能会遇到与预期不符的实验结果,这就需要我们对实验结论进行扭转和重新评估。

本文将探讨扭转实验报告实验结论的重要性以及如何进行扭转。

一、实验结论的重要性实验结论是实验的最终结果,能够直接反映出实验的效果和科学原理的验证程度。

准确的实验结论对于科学研究的发展和进步至关重要。

然而,由于实验中的各种因素,实验结论可能会与预期不符。

这时,我们需要对实验结论进行扭转和重新评估,以确保实验结果的准确性和可靠性。

二、扭转实验结论的原因1. 实验设计问题:实验的设计可能存在一些问题,如样本数量不足、实验条件不充分等。

这些问题可能导致实验结论的偏差。

2. 实验操作问题:实验操作过程中的失误或不当操作也可能导致实验结论的错误。

例如,实验中的仪器校准不准确、实验操作步骤不规范等。

3. 实验条件问题:实验条件的变化或者未能控制好实验环境也可能影响实验结论的准确性。

例如,实验室温度、湿度等环境因素的变化可能对实验结果产生影响。

三、扭转实验结论的方法1. 检查实验设计:首先要仔细检查实验设计是否合理,是否满足科学原理的要求。

如果实验设计存在问题,需要进行修改和改进,以确保实验结果的准确性。

2. 重新进行实验:如果实验结论与预期不符,并且实验设计没有明显问题,可以考虑重新进行实验。

通过增加样本数量、改变实验条件等方式,重新进行实验,以验证实验结论的准确性。

3. 分析实验数据:对实验数据进行详细的分析,找出实验结果的偏差和原因。

通过统计学方法、数据处理等手段,对实验数据进行重新解读和分析,以确保实验结论的准确性。

4. 与其他实验结果对比:将实验结果与其他已有的实验结果进行对比,找出差异和共性。

通过与其他实验结果的对比,可以更好地评估实验结论的可靠性和准确性。

结论扭转实验报告实验结论是科学研究中的重要环节,它能够帮助我们纠正实验中的错误和偏差,确保实验结果的准确性和可靠性。

大学实验扭摆实验报告

大学实验扭摆实验报告

一、实验目的1. 了解扭摆的原理和特点,掌握扭摆实验的基本操作方法。

2. 通过扭摆实验,测定扭摆的仪器常数(弹簧的扭转常数)K。

3. 测定物体的转动惯量,并验证转动惯量的平行轴定理。

二、实验原理扭摆是一种利用弹簧的扭转力矩来研究物体转动惯量的实验装置。

当物体在水平面内转过一定角度后,在弹簧的恢复力矩作用下,物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。

根据胡克定律,弹簧受扭转而产生的恢复力矩M与所转过的角度θ成正比,即M = Kθ,式中K为弹簧的扭转常数。

当物体绕转轴的转动惯量为I时,根据转动定律,有M = Iα,其中α为角加速度。

忽略轴承的摩擦阻力矩,可得M = Iα = Kθ。

因此,扭摆运动具有角简谐振动的特性,角加速度与角位移成正比,且方向相反。

扭摆的周期T可以表示为T = 2π√(I/K),其中T为周期,I为转动惯量,K为弹簧的扭转常数。

三、实验器材1. 扭摆装置2. 转动惯量测试仪3. 金属圆筒4. 实心塑料圆柱体5. 木球6. 验证转动惯量平行轴定理用的金属细杆(杆上有两块可以自由移动的金属滑块)7. 游标卡尺8. 米尺9. 托盘天平四、实验步骤1. 将扭摆装置安装好,调整好水平。

2. 使用游标卡尺测量金属圆筒的直径和高度,计算其质量。

3. 将金属圆筒放在扭摆装置的载物盘上,调整好位置,使圆筒的轴线与扭摆装置的转轴平行。

4. 记录扭摆装置的初始角度θ0。

5. 释放扭摆装置,使金属圆筒绕转轴作往返扭转运动。

6. 使用米尺测量扭摆装置的摆动周期T。

7. 重复步骤4-6,测量多次,取平均值。

8. 使用托盘天平测量实心塑料圆柱体的质量。

9. 将实心塑料圆柱体放在扭摆装置的载物盘上,重复步骤4-7,测量其摆动周期T。

10. 使用金属细杆和金属滑块,验证转动惯量的平行轴定理。

五、数据处理1. 根据实验数据,计算扭摆装置的周期T。

2. 根据公式T = 2π√(I/K),计算金属圆筒和实心塑料圆柱体的转动惯量I。

扭转试验 实验报告2

扭转试验 实验报告2

试验二 扭转试验一、实验目的1. 测定低碳钢扭转时的强度性能指标:扭转屈服应力s τ和抗扭强度b τ。

2. 测定灰铸铁扭转时的强度性能指标:抗扭强度b τ。

3. 绘制低碳钢和灰铸铁的扭转图,比较低碳钢和灰铸铁的扭转破坏形式。

二、实验设备和仪器1. 扭转试验机。

2. 游标卡尺。

三、实验试样按照国家标准GB10128—88《金属室温扭转试验方法》,金属扭转试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样和管形截面试样两种。

其中最常用的是圆形截面试样,如图1-3-1所示。

通常,圆形截面试样的直径m m 10=d ,标距d l 5=或d l 10=,平行部分的长度为mm 20+l 。

若采用其它直径的试样,其平行部分的长度应为标距加上两倍直径。

试样头部的形状和尺寸应适合扭转试验机的夹头夹持。

由于扭转试验时,试样表面的切应力最大,试样表面的缺陷将敏感地影响试验结果,所以,对扭转试样的表面粗糙度的要求要比拉伸试样的高。

对扭转试样的加工技术要求参见国家标准GB10128—88。

1-3-1 圆形截面试样四、实验原理与方法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es M ,低碳钢的扭转屈服应力为pess 43W M =τ 式中:16/3p d W π=为试样在标距内的抗扭截面系数。

在测出屈服扭矩s T 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eb M ,低碳钢的抗扭强度为pebb 43W M =τ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ϕ-e M 图如图1-3-2所示。

当达到图中A 点时,e M 与ϕ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s τ,如能测得此时相应的外力偶矩ep M ,如图1-3-3a 所示,则扭转屈服应力为pep s W M =τ经过A 点后,横截面上出现了一个环状的塑性区,如图1-3-3b 所示。

实验三圆轴扭转实验

实验三圆轴扭转实验

实验三圆轴扭转实验一、实验目的1、在比例极限内验证扭转虎克定律,测定低碳钢的剪切弹性模量G。

2、观察低碳钢的扭转破坏现象,并测定其剪切屈服极限τ。

和剪切强度极限τb。

3、观察铸铁的钮转破坏现象,并测定其剪切强度极限τb。

二、实验设备1、游标卡尺2、扭转测G仪1、左横杆2、左悬臂杆3、固定支座4、试样5、百分表6、右横杆7、右悬臂杆8、右转动支座9、力臂10、砝码技术规格1、试样:直径d=10mm标距:Le=60-150mm可调材料:A3钢2、力臂:长度a=200mm产生最大的扭矩T=4N·m3、百分表:触点离试样曲线距离b=100mm放大倍数K=100/格/mm4、法码:4块,每块重5N;砝码托作初载荷,To=0.26N·m,扭矩增量△T=1N△m5、自重(不包括砝码):3kg6、外形尺寸:264×250×250mm37、精度:误差<5%3、K-50型扭转试验机这种试验机由加载、测力、测扭转角和自动绘图四部分构成。

试验机的外形见图10,其传动系统如图11所示。

图11 K-50型扭转型试验机传动系统在剪切比例极限内,扭矩M和扭转角φ间保持正比关系,其公式为式中I P为圆载面的极惯性矩,L为标距。

现测E实验相同,采用等量加载法逐级加载,如每次增加相等的扭矩△M,扭转角的增量△φ基本相等,这就验证了扭转虎克定律。

根据测得的各级扭转角度△φ,则由上式可算出剪切弹性模量:2、低碳钢扭转时力学性能的测定试件受扭转时,试验机可自动绘出扭矩和扭转角的关系曲线M-φ曲线。

图12所示为低碳钢的扭转图。

图12 低碳钢扭转图在试件受扭的初始阶段,扭矩M与扭转角φ成正比关系,即M-φ图的直线部分。

当材料进入屈服阶段时,扭矩M突然下降,测力指针几乎不动或摆动,指针摆动的最小值即为屈服扭矩Ms。

随后,材料进入强化阶段,变形增加,扭矩随之增加,直到试件破坏。

因扭转时试件无颈缩现象,所以M-φ曲线一直上升而无下降,试件破坏时的扭矩即为最大扭矩Mb。

圆管弯扭实验报告

圆管弯扭实验报告

圆管弯扭实验报告引言圆管弯扭实验是一种常见的材料测试方法,用于评估材料在受力下的变形和破坏性能。

本实验旨在通过对圆管进行弯曲和扭转测试,研究圆管在受力下的力学行为。

实验目的1.了解圆管在弯曲和扭转加载下的力学行为;2.掌握圆管弯曲和扭转测试的基本原理;3.分析圆管在不同加载条件下的破坏模式。

实验装置和材料1.圆管:使用直径为10mm的圆管;2.实验机:使用一台能够施加弯曲和扭转加载的实验机;3.夹具:使用适当的夹具来固定和加载圆管。

实验步骤步骤一:准备工作1.将圆管准备好,并清洁表面以确保无杂质;2.确保实验机正常工作并校准。

步骤二:弯曲测试1.将圆管固定在夹具上,确保圆管的一端固定,另一端自由;2.施加逐渐增加的弯曲力,记录圆管的变形情况和载荷数据;3.继续增加载荷,直到圆管发生破坏。

步骤三:扭转测试1.将圆管重新固定在夹具上,确保圆管的一端固定,另一端自由;2.施加逐渐增加的扭转力,记录圆管的扭转角度和载荷数据;3.继续增加载荷,直到圆管发生破坏。

步骤四:数据分析1.通过已记录的载荷数据和变形情况,绘制弯曲载荷-位移曲线和扭转载荷-扭转角度曲线;2.分析曲线的特征,确定圆管的弯曲和扭转刚度;3.根据破坏模式,评估圆管的弯曲和扭转破坏强度。

结果与讨论根据实验数据绘制的曲线,我们可以得出以下结论: 1. 弯曲测试中,圆管随着加载增加而产生逐渐增大的变形,直到发生破坏; 2. 扭转测试中,圆管随着加载增加而扭转角度逐渐增大,直到发生破坏; 3. 圆管的弯曲刚度和扭转刚度可以通过载荷-变形曲线的斜率来评估; 4. 圆管的破坏模式可能是弯曲或扭转导致的局部塑性变形或断裂。

结论通过圆管的弯曲和扭转实验,我们研究了圆管材料在受力下的力学行为。

实验结果表明,圆管的弯曲和扭转刚度和破坏模式与加载条件密切相关。

这些结果对于设计和评估工程结构中使用的圆管材料具有重要意义。

参考文献(请根据实际情况添加参考文献)以上是本次圆管弯扭实验的报告,通过此次实验我们对圆管在受力下的力学行为有了更深入的了解。

实验三 扭转实验报告

实验三 扭转实验报告

实验三扭转实验报告
扭转实验是为了测量在定容体系中的热力学固定电位的实验,目的是为了研究物质在受力和温度变化作用下的反应情况。

本实验在空气中进行,通过调节温度和气压来反映物质在变动状态下的反应及可能发生的变化。

实验原理
扭转图中,总体反应式由气体状态变化所构成,可表示为平衡反应式:
2A(g)+ B(g)⇌C(g)
在反应过程中A和B的分子数变化,但是C的分子数保持不变。

在这种定容反应体系中,物质A和B的变化,更有助于反应物C的形成,使收缩反应可以自发进行,从而形成恒定的热力学固定电位,表现出反应热的大小。

实验设计
在本实验中,采用了由三个恒容瓶组成的实验装置,其中两个恒容瓶用于装放物质A 和B,第三个用来装放反应产生的物质C。

实验装置的内部用氮气支撑,将恒容瓶内的浓度恒定,配备温度计,用来测量变动的温度。

实验结果
结论
扭转实验的结果表明,当温度发生变化时,反应热也会随之变化,即物质在受力和温度变化作用下的反应情况。

在变动的温度范围内,反应热的大小会随着温度的变化而发生变化,从而形成一个固定的热力学固定电位。

扭转实验报告断口特征(3篇)

扭转实验报告断口特征(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过扭转试验,观察并分析不同材料(如低碳钢、铸铁等)在扭转过程中的断口特征,了解材料的力学性能,包括屈服强度、抗剪强度等,以及不同材料在扭转破坏时的断口形态差异。

二、实验原理扭转试验是一种研究材料在扭转力作用下力学性能的实验方法。

在扭转试验中,试样的两端受到扭矩的作用,试样内部产生剪切应力。

当扭矩达到一定值时,试样将发生断裂。

通过分析断口特征,可以了解材料的力学性能和破坏机理。

三、实验材料及设备1. 实验材料- 低碳钢- 铸铁2. 实验设备- 扭转试验机- 游标卡尺- 显微镜四、实验步骤1. 试样制备:根据实验要求,将低碳钢和铸铁材料分别加工成标准尺寸的圆柱形试样。

2. 试样安装:将试样安装在扭转试验机上,确保试样中心线与试验机轴线对齐。

3. 施加扭矩:启动试验机,逐步施加扭矩,直至试样断裂。

4. 断口观察:使用显微镜观察断口特征,记录观察结果。

五、实验结果与分析1. 低碳钢断口特征低碳钢在扭转试验中,断口呈现典型的杯锥形,可分为以下几个区域:- 纤维区:位于断口的外围,呈纤维状,反映了材料在扭转过程中的塑性变形。

- 放射区:位于纤维区内部,呈放射状,反映了材料在断裂前发生的微裂纹扩展。

- 心部区:位于断口的中心,呈锥形,反映了材料在断裂瞬间的应力集中。

低碳钢的断口特征表明,其具有较好的塑性和韧性,能够在断裂前发生较大的塑性变形。

2. 铸铁断口特征铸铁在扭转试验中,断口呈现沿大约45°斜截面破坏,断口粗糙,可分为以下几个区域:- 纤维区:位于断口的外围,呈纤维状,反映了材料在扭转过程中的塑性变形。

- 解理区:位于纤维区内部,呈层状,反映了材料在断裂前发生的解理断裂。

- 心部区:位于断口的中心,呈锥形,反映了材料在断裂瞬间的应力集中。

铸铁的断口特征表明,其抗拉强度较差,容易发生脆性断裂。

3. 断口形态差异分析低碳钢和铸铁在扭转试验中的断口形态存在明显差异,主要原因如下:- 材料性能差异:低碳钢具有良好的塑性和韧性,能够在断裂前发生较大的塑性变形;而铸铁的抗拉强度较差,容易发生脆性断裂。

材料力学扭转实验实验报告-推荐下载

材料力学扭转实验实验报告-推荐下载

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s τ、剪切强度极限b τ。

3.确定铸铁试样的剪切强度极限b τ。

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0d 。

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S M 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。

(4)试样断裂后,从峰值中读取最大扭矩b M 。

从夹头上取下试样。

(5)观察试样断裂后的形状。

1.b 低碳钢实验(青山试验机)(1)量直径:用游标卡尺量取试样的直径0d 。

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“试验机测控仪”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(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、夹头间转角、切应变1、切应变2、试验时间的零点;选择“实验方案1”;用鼠标“新建”,在下拉菜单中,依次输入“试验编号”、“实验员”、“钢筋长度”、在“实验材料”中选择“塑性”、“材料形状”中选择“实心”和“钢筋直径”等信息后,点击“确定”;鼠标点“开始”键,就给试样施加扭矩了;在加载过程中,M的变化,并记录屈服扭矩的下限值,当扭矩达到最大值时,注意观察试样屈服时扭矩S试样突然断裂,后按下“停止”键,使试验机停止转动。

物体的弯曲与扭转实验

物体的弯曲与扭转实验

物体的弯曲与扭转实验经过长期的研究和实验,科学家们发现了许多关于物体弯曲和扭转的有趣现象。

这些研究不仅让我们对物质的特性有了更深入的理解,还为未来的科学发展提供了新的思路和方向。

在一项经典的物体弯曲实验中,科学家们将一根金属棒放置在支架上,并用力向下施加压力。

当压力逐渐增加时,金属棒开始表现出明显的弯曲现象。

经过测量和记录,科学家们发现了弯曲与应力之间的关系。

根据他们的实验结果,弯曲程度与应力成正比,这意味着当外力增大时,物体的弯曲程度也会相应增加。

另一个有趣的实验是关于物体扭转的。

科学家们将一根硬质棒固定在一个平台上,并施加一个扭转力。

随着力的增加,科学家们发现,棒子逐渐扭曲,最终达到一个平衡状态。

他们还发现,扭曲产生的变形与外力大小呈线性关系,并且与材料的特性有关。

这些实验结果让我们对材料的弹性和可塑性有了更深入的理解。

实际上,物体的弯曲和扭转是由于内部原子结构的变化导致的。

在一个材料中,原子通过键结合在一起形成晶格,而这些键的断裂和重新排列会导致物体的弯曲和扭转。

这就解释了为什么某些物质更容易弯曲和扭转,而其他物质则更坚硬和难以变形。

为了更好地了解物质的弯曲和扭转,科学家们还进行了一些微观实验。

他们使用高分辨率显微镜观察物质的内部结构,并通过应用粒子追踪技术来追踪原子的运动。

通过这些实验,他们发现了一些有趣的现象,比如原子在受力时的振动和位移。

这些实验结果为理解物体弯曲和扭转的微观机制提供了重要的线索。

除了对单个物体的研究,科学家们还致力于研究复杂结构和材料的弯曲和扭转行为。

他们发现,复杂结构中的弯曲和扭转与内部力的平衡和分布密切相关。

通过数值模拟和实验验证,他们能够预测和控制复杂结构的弯曲和扭转行为,从而为工程设计和研发提供了重要的指导。

总的来说,物体的弯曲和扭转是一个非常有趣且具有挑战性的研究领域。

科学家们的实验和研究为我们揭示了物质的特性和行为规律,也为材料科学和工程技术的发展提供了新的思路。

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实验设备:
型号:___________________________
最大测力范围:___________________________
选用测力范围:___________________________
量具名称:___________________________
实验记录及计算结果:
实验前试件尺寸:
实验三扭转试验报告
___________系____________专业__________班姓名____________学号_________
实验目的:
a.测定低碳钢的剪切屈服极限τs和剪切强度极限τb .
b.测定铸铁的剪切强度极限τb .
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。
试件
材料
标距L0
(mm)
直径d 0 (mm)
抗扭截面模量最小值Wp (mm3)截面I Nhomakorabea截面II
截面III
(1)
(2)
平均
(1)
(2)
平均
(1)
(2)
平均
低碳钢
铸铁
2)试验数据记录:
名称
材料
屈服扭矩Ts(N·m)
破坏扭矩Tb (N·m)
低碳钢
铸铁
计算结果:
低碳钢:
剪切屈服极限τs = (MPa)
剪切强度极限τb = (MPa)
铸铁:
剪切强度极限τb = (MPa)
3)划出两种材料在受扭破坏后断口形状:
低碳钢
铸铁
问题讨论:
低碳钢和铸铁在扭转时的破坏情况有什么不同?根据不同的破坏现象分析其破坏原因是什么?
指导教师:________________
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