实验三 扭转实验

实验三扭转实验

一、试验目的

1、测定低碳钢的剪切弹性模量，验证扭转时的虎克定律；

2、观察比较低碳钢和铸铁在扭转时的破坏现象。

二、实验设备仪器

1、NT—50型扭转实验机

2、扭角仪

3、游标卡尺

三、试件

本实验铸铁、低碳钢都用圆试件，其直径d=10，试件的其它尺寸视扭转机夹头形式而定。

四、实验原理及方法

1、验证扭转时的虎克定律. 最大剪应力不超过材料的比例极限时,相对扭转角φ与扭矩T有如下关系. φ=TL0/GI p式中L0、G、I p皆为常值,T、Φ为变量;若有一扭矩T则对应一φ值,每增加同样大小的扭矩ΔT,扭转角的增量ΔΦ大致相等,这就验证了虎克定律.

2、扭转破坏Tn—Φ曲线.

低碳钢

铸铁

低碳钢和铸铁试件受扭直至破坏,它们的T—Φ曲线如图所示.低碳钢有直线段,有明显的屈服阶段,测力指针暂时不动或摆动,而扭转角Φ很快增加.最终破坏时,可看到低碳钢试件的扭转角非常大,沿横截面扭断,而铸铁试件的扭转角很小,沿45°~55°螺旋面扭断。

五、实验步骤

将试件装在NT—50型扭转实验机上,试件上涂以颜色线条,校正示力盘指针为零,打开(或调整)自动绘图装置开关。

旋转电位器加扭矩至试件破坏。

取下破坏试件,观察试件的破坏情况。

实验三扭转实验报告