实验原理
弹性模量G的测定
在比例极限以内,即扭矩在Mp以内,材料完全处于弹性状态,扭转虎克定律为;
(公式1)
为了验证虎克定律,采用"等量增载法"逐级加载.
如果每增加相同的扭矩△Mn,扭转角增量大致相等,这样就验证了虎克定律.根据各次测得扭转角增量的平均值,可算出剪切弹性模量:
(公式2)
2.低碳钢扭转实验
按国家标准进行.
用d=10mm的圆截面试样,标距L=100mm,也可用短试样,标距L=50mm.
将低碳钢试样装在扭转试验机上,用手摇或电动施加扭矩,试验机上有自动绘图装置,可以记录试样的扭矩Mn与扭转角的关系曲线.试样会出现与拉伸时材料屈服的类似现象,测力主针停止不动或回摆,扭转角很快增大.当主针回旋至最小值,就是试样的屈服扭矩Ms,扭转屈服极限:
(公式3)
式中,为试样横截面的抗扭截面模量.
继续加扭矩至试样断裂,找出破坏时的最大扭矩Mb,扭转强度极限:
(公式4)
3.铸铁扭转实验
铸铁Mn—曲线所示,由开始受扭直至破坏,近似一直线,扭转强度极限:
(公式5)
