材料力学金属扭转实验报告
扭转实验的实验报告
引言概述：本文是《扭转实验的实验报告（二）》。
扭转实验是一种用于研究材料的力学性质的实验方法。
在本次实验中，我们通过对不同材料的扭转实验进行了测试和分析，并总结了实验结果，以期进一步了解材料的力学性能和变形行为。
正文内容：一、实验目的：1.1研究不同材料在扭转载荷下的力学性能；1.2分析不同材料在扭转载荷下的变形行为；1.3比较不同材料的扭转刚度和扭转强度。
二、实验装置和材料：2.1实验装置：我们使用了一台扭转试验机进行实验。
该试验机能够提供控制扭转载荷的功能，并能够测量样品的扭转角度和扭矩；2.2实验材料：我们选择了不同种类的材料进行实验，包括金属材料、塑料材料和复合材料等。
三、实验方法：3.1样品制备：我们按照一定规格和尺寸制备了不同材料的样品。
样品的形状和尺寸应符合国际标准，以保证实验结果的可比性；3.2扭转实验参数设置：我们在实验过程中设置了一定的扭转载荷和扭转速度，并保持其他实验参数不变，以探究不同载荷和速度对材料力学性能的影响；3.3数据采集和分析：我们使用实验装置提供的数据采集系统记录样品的扭转角度和扭矩，并进行数据分析和统计。
四、实验结果：4.1不同材料的扭转刚度比较：我们对不同材料的扭转刚度进行了比较。
实验结果显示，金属材料具有较高的扭转刚度，而塑料材料和复合材料的扭转刚度较低；4.2不同材料的扭转强度比较：我们对不同材料的扭转强度进行了比较。
实验结果显示，金属材料具有较高的扭转强度，而塑料材料和复合材料的扭转强度较低；4.3不同材料的变形行为分析：我们对不同材料在扭转载荷下的变形行为进行了分析。
实验结果显示，金属材料变形较小且具有较高的弹性恢复性，而塑料材料和复合材料的变形较大且难以恢复；4.4不同材料的破坏形态观察：我们对不同材料在扭转载荷下的破坏形态进行了观察。
实验结果显示，金属材料在破坏前具有明显的塑性变形，而塑料材料和复合材料的破坏形态主要表现为断裂；4.5材料力学性能与组织结构的关系：我们分析了材料力学性能与其组织结构之间的关系。
材料力学实验报告扭转实验
材料力学实验报告扭转实验一、实验目的材料力学中的扭转实验旨在研究材料在扭转力作用下的力学性能，包括测定材料的扭转屈服强度、扭转强度极限、切变模量等参数，深入了解材料的变形规律和破坏特征，为工程设计和材料选择提供重要的依据。
二、实验设备1、扭转试验机扭转试验机是本次实验的核心设备，能够对试样施加精确可控的扭转力，并实时测量扭转角度和扭矩。
2、游标卡尺用于测量试样的直径，以确定其横截面尺寸。
3、划线工具用于在试样上标记测量长度的位置。
三、实验原理当材料受到扭转作用时，横截面上会产生切应力。
根据材料力学的理论，切应力与扭矩、横截面几何尺寸之间存在特定的关系。
通过测量扭矩和扭转角度，可以计算出切应力和切应变，从而得到材料的相关力学性能参数。
在弹性范围内，扭矩与扭转角度成正比，其比例系数即为材料的切变模量。
当扭矩超过一定值时，材料开始发生屈服，继续增加扭矩，直至试样断裂。
通过记录屈服时的扭矩和最大扭矩，可以计算出材料的屈服强度和强度极限。
四、实验材料本次实验选用的材料为圆柱形低碳钢试样和铸铁试样，其直径均为_____mm，标距长度为_____mm。
五、实验步骤1、测量试样尺寸使用游标卡尺在试样的不同位置测量直径，取平均值作为试样的直径。
同时，测量标距长度并做好标记。
2、安装试样将试样的一端固定在扭转试验机的夹头中，另一端通过另一夹头夹紧，确保试样轴线与试验机轴线重合。
3、进行实验启动扭转试验机，缓慢施加扭矩，同时记录扭矩和扭转角度的数据。
在实验过程中，密切观察试样的变形情况，直至试样屈服或断裂。
4、实验结束实验结束后，关闭试验机，取下试样，观察其破坏特征。
六、实验数据处理与分析1、低碳钢试样屈服扭矩：＿____N·m最大扭矩：＿____N·m计算屈服强度：根据公式τs ＝ Ts ／ Wp （其中 Ts 为屈服扭矩，Wp 为抗扭截面系数），计算出屈服强度为_____MPa。
计算强度极限：同理，根据τb ＝ Tb ／ Wp （其中 Tb 为最大扭矩），计算出强度极限为_____MPa。
低碳钢扭转实验报告
低碳钢扭转实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对低碳钢材料进行扭转实验，探究其在受力情况下的变形规律和力学性能，为工程应用提供参考。
二、实验原理。
低碳钢是一种常见的结构材料，其主要成分是碳、锰等元素，具有良好的可焊性和可加工性。
在受到扭转力矩作用下，材料内部会产生剪切应力，导致材料发生扭转变形。
通过实验可以测定材料在扭转过程中的应变、应力等力学性能参数，从而分析材料的力学性能。
三、实验装置和步骤。
1. 实验装置，扭转实验机、低碳钢试样、应变测量装置、力学性能测试仪器等。
2. 实验步骤：（1）将低碳钢试样固定在扭转实验机上；（2）施加扭转力矩，记录下扭转角度和扭转力矩值；（3）利用应变测量装置测量试样在扭转过程中的应变变化；（4）利用力学性能测试仪器测定试样的强度、韧性等力学性能参数。
四、实验结果与分析。
通过实验数据处理和分析，得到了低碳钢在扭转过程中的应变-应力曲线。
实验结果显示，随着扭转角度的增加，低碳钢试样的应变逐渐增大，而应力也随之增加。
在达到一定扭转角度后，试样发生了塑性变形，应变增大速度明显加快，而应力开始下降，最终导致试样破裂。
通过对实验结果的分析，可以得出低碳钢材料在扭转过程中的变形规律和力学性能参数，为工程设计和材料选型提供了重要参考。
五、结论。
本实验通过对低碳钢材料进行扭转实验，得到了其在受力情况下的变形规律和力学性能参数。
实验结果表明，低碳钢材料具有较好的耐扭转性能，能够满足工程应用的要求。
同时，本实验还揭示了低碳钢材料在扭转过程中的应变-应力特性，为工程设计提供了重要参考依据。
六、参考文献。
[1] 王明. 金属材料力学性能测试与分析[M]. 北京，科学出版社，2015.[2] 张涛. 金属材料力学性能实验指导[M]. 北京，高等教育出版社，2018.七、致谢。
感谢实验室的老师和同学们在实验过程中的帮助和支持，也感谢实验设备的提供方对本次实验的支持和协助。
以上就是本次低碳钢扭转实验的实验报告，希望对相关领域的研究和工程应用有所帮助。
扭转破坏实验报告
一、实验目的1. 掌握扭转试验机的操作方法。
2. 测定低碳钢的剪切屈服极限和剪切强度极限。
3. 比较低碳钢和铸铁在扭转过程中的变形及其破坏形式。
4. 分析试件断口形貌，了解两种材料的扭转性能差异。
二、实验设备与仪器1. 扭转试验机2. 游标卡尺3. 低碳钢圆轴试件4. 铸铁圆轴试件三、实验原理扭转试验是材料力学实验中的一种基本试验，通过测定材料在扭转过程中的应力、应变和破坏情况，来研究材料的扭转性能。
在扭转过程中，材料内部的应力分布呈环形分布，最大应力出现在试件的边缘，最小应力出现在试件中心。
四、实验步骤1. 将低碳钢和铸铁圆轴试件分别安装在扭转试验机上。
2. 使用游标卡尺测量试件的直径，记录数据。
3. 设置扭转试验机，选择合适的加载速度。
4. 开启试验机，开始进行扭转试验。
5. 观察试件的变形情况，记录屈服扭矩和破坏扭矩。
6. 取下试件，观察断口形貌，分析破坏原因。
五、实验结果与分析1. 低碳钢试件的扭转实验结果如下：- 剪切屈服极限：σs = 220 MPa- 剪切强度极限：σb = 300 MPa低碳钢在扭转过程中，当扭矩达到屈服扭矩时，试件表面出现屈服现象，扭矩基本不变。
随着扭矩的继续增大，试件进入强化阶段，变形增加，扭矩随之增加。
当扭矩达到破坏扭矩时，试件发生断裂。
2. 铸铁试件的扭转实验结果如下：- 剪切强度极限：σb = 150 MPa铸铁在扭转过程中，当扭矩达到剪切强度极限时，试件发生断裂。
由于铸铁为脆性材料，其扭转过程中的变形较小，几乎没有屈服现象。
3. 对比两种材料的扭转性能：- 低碳钢具有较好的扭转性能，剪切屈服极限和剪切强度极限较高，适合用于承受扭转载荷的结构件。
- 铸铁的扭转性能较差，剪切强度极限较低，不适合用于承受扭转载荷的结构件。
4. 分析试件断口形貌：- 低碳钢试件断口为纤维状断口，表明其断裂原因主要是由于拉伸断裂。
- 铸铁试件断口为解理断口，表明其断裂原因主要是由于剪切断裂。
材料力学金属扭转实验报告定稿版
材料力学金属扭转实验
报告
HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
PosV 3.4777 3.7611 4.0333 4.3162 4.6004 4.8729 5.1450 5.4336用matlab绘制的图如下
满足线性关系
二、计算低碳钢模量G
G G=
G G G
G G G G
=
GG.GGGGG×GGG×GG−G
GG.GGGGG×G.GGG×GG−GG
×
GGG
G
GG =G.GGGGGGG
G G=
G G G
G G G G
=
GG.GGGGG×GGG×GG−G
GGG.GGGG×G.GGG×GG−GG
×
GGG
G
GG =G.GGGGGGGG
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。
扭转试验材料力学实验报告docx(二)2024
扭转试验材料力学实验报告docx（二）引言：扭转试验是材料力学实验中常用的一种试验方法，通过对材料在扭转载荷下的变形与破坏进行观察和分析，可以获得关于材料力学性能的重要数据。
本文档将对扭转试验的原理和实验过程进行详细介绍，并结合相应的示意图和数据进行分析和解读。
一、扭转试验原理1. 扭转载荷的作用机理2. 扭转角与转矩之间的关系3. 扭转试验的应用领域二、扭转试验的实验准备1. 试验设备和装置的选用2. 样品的制备和处理3. 扭转试验条件的设定4. 扭转试验的安全注意事项5. 实验前的校验和预处理三、扭转试验的实验步骤1. 材料样品的固定和装夹2. 扭转试验条件的设定和调整3. 开始扭转试验并记录相关数据4. 观察和记录样品的变形和破坏情况5. 扭转试验结束后的数据处理和分析四、扭转试验结果的数据分析1. 扭转角与转矩的关系曲线分析2. 弹性区和塑性区的划分及标定3. 材料的扭转刚度和扭转强度计算4. 扭转试验结果与其他力学性能指标的关联性分析5. 结果的可靠性评估和误差分析五、扭转试验的优化和改进1. 设备和装置的改进方向2. 试验方法和参数的优化建议3. 数据处理和分析方法的改进思路4. 实验结果和结论的潜在影响和应用方向5. 对未来扭转试验的展望和研究方向总结：通过对扭转试验的详细介绍和分析，本文档对扭转试验的原理、实验步骤、数据分析等方面进行了全面的阐述。
扭转试验对于研究材料的力学性能具有重要意义，但仍存在一些局限性和改进空间。
随着科学技术的不断进步，我们可以预见，在未来的研究中，扭转试验将得到更广泛和深入的应用，并为材料科学领域的发展做出更大的贡献。
材料力学金属扭转实验报告完整版
材料力学金属扭转实验
报告
HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
PosV 3.4777 3.7611 4.0333 4.3162 4.6004 4.8729 5.1450 5.4336用matlab绘制的图如下
满足线性关系
二、计算低碳钢模量G
G G=
G G G
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=
GG.GGGGG×GGG×GG−G
GG.GGGGG×G.GGG×GG−GG
×
GGG
G
GG =G.GGGGGGG
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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。
材料力学扭转实验报告
材料力学扭转实验报告材料力学扭转实验报告引言材料力学是研究材料在外力作用下的变形和破坏规律的学科，扭转实验是其中的重要实验之一。
本报告旨在介绍材料力学扭转实验的原理、方法、实验装置以及实验结果的分析与讨论。
实验原理扭转实验是通过施加一个力矩来引起材料的扭转变形，从而研究材料的力学性能。
在扭转实验中，材料会发生剪切应变，而剪切应力与剪切应变之间的关系可以通过剪切模量来描述。
剪切模量是材料的一项重要力学参数，它反映了材料抵抗剪切变形的能力。
实验方法本次实验采用了经典的圆柱体扭转实验方法。
首先，选择一根具有一定长度的圆柱体样品，将其固定在扭转实验机上。
然后，通过扭转实验机施加一个力矩，使样品发生扭转变形。
同时，通过测量扭转角度和施加力矩的大小，可以得到材料的剪切模量。
实验装置本次实验所用的扭转实验装置包括扭转实验机、样品夹具、测量仪器等。
扭转实验机是用来施加力矩的设备，样品夹具用于固定样品，并保证其能够自由扭转。
测量仪器包括扭转角度测量仪和力矩测量仪，用于测量样品的扭转角度和施加的力矩。
实验结果分析与讨论通过实验测量得到的扭转角度和施加的力矩数据可以用来计算材料的剪切模量。
根据材料力学的理论知识，剪切模量可以通过以下公式计算：G = (L * T) / (J * θ)其中，G表示剪切模量，L表示样品的长度，T表示施加的力矩，J表示样品的截面转动惯量，θ表示样品的扭转角度。
通过对实验数据的处理和计算，可以得到材料的剪切模量。
进一步地，可以通过对不同材料进行扭转实验，比较其剪切模量的大小，从而分析不同材料的力学性能。
结论通过本次材料力学扭转实验，我们了解了扭转实验的原理和方法，并通过实验装置和测量仪器进行了实验。
通过对实验数据的分析和计算，我们得到了材料的剪切模量，并通过比较不同材料的剪切模量，进一步了解了材料的力学性能。
这对于我们深入了解材料的性质和应用具有重要意义。
总结材料力学扭转实验是研究材料力学性能的重要实验之一。
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。
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材料力学金属扭转实验报告 【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。 【实验仪器】 仪器名称 数量 参数 游标卡尺 1 0-150mm，精度 CTT502微机控制电液伺服扭转试验机 1 最大扭矩500N·m，最大功率
低碳钢、铸铁 各1 标准 【实验原理和方法】 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esM，低碳钢的扭转屈服应力为 式中：16/3pdW为试样在标距内的抗扭截面系数。
在测出屈服扭矩sT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ebM，低碳钢的抗扭强度为
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eM图如图1-3-2所示。当达到图中A点时，eM与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，如能测得此时相应的外力偶矩epM，如图1-3-3a所示，则扭转屈服应力为
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。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1-7c所示的情况，对应的扭矩sT为
图1-3-2 低碳钢的扭转图 （a） pTT （b）spTTT （c）sTT 图1-3-3 低碳钢圆柱形试样扭转时横截面上的切应力分布
由于essMT，因此，由上式可以得到 无论从测矩盘上指针前进的情况，还是从自动绘图装置所绘出的曲线来看，A点的位置不易精确判定，而B点的位置则较为明显。因此，一般均根据由B点测定的esM来求扭转切应力s。当然这种计算方法也有缺陷，只有当实际的应力分布与图1-7c完全相符合时才是正确的，对塑性较小的材料差异是比较大的。从图1-6可以看出，当外力偶矩超过esM后，扭转角增加很快，而外力偶矩eM增加很小，BC近似于一条直线。因此，可认为横截面上的切应力分布如图1-7c所示，只是切应力值比s大。根据测定的试样在断裂时的外力偶矩ebM，可求得抗扭强度为
2.测定灰铸铁扭转时的强度性能指标 对于灰铸铁试样，只需测出其承受的最大外力偶矩ebM（方法同2），抗扭强度为
由上述扭转破坏的试样可以看出：低碳钢试样的断口与轴线垂直，表明破坏是由切应力引起的；而灰铸铁试样的断口则沿螺旋线方向与轴线约成45角，表明破坏是由拉应力引起的。
【实验步骤】 一、低碳钢 1、试件准备：在标距的两端及中部三个位置上，沿两个相互垂直方向各测量一次直径取平均值，再从三个平均值中取最小值作为试件的直径d。在低碳钢试件表面画上一条纵向线和两条圆周线，以便观察扭转变形。
2、试验机准备：按试验机→计算机→打印机的顺序开机，开机后须预热十分钟才可使用。根据计算机的提示，设定试验方案，试验参数。
3、装夹试件： （1）先将一个定位环夹套在试件的一端，装上卡盘，将螺钉拧紧。再将另一个定位环夹套在试件的另一端，装上另一卡盘；根据不同的试件标距要求，将试件搁放在相应的V形块上，使两卡盘与V形块的两端贴紧，保证卡盘与试件垂直，以确保标距准确。将卡盘上的螺钉拧紧。
（2）先按“对正”按键，使两夹头对正。如发现夹头有明显的偏差，请按下“正转”或“反转”按键进行微调。将已安装卡盘的试件的一端放入从动夹头的钳口间，扳动夹头的手柄将试件夹紧。按“扭矩清零”按键或试验操作界面上的扭矩“清零”按钮。推动移动支座移动，使试件的头部进入主动夹头的钳口间。先按下“试件保护”按键，然后慢速扳动夹头的手柄，直至将试件夹紧。
（3）将扭角测量装置的转动臂的距离调好，转动转动臂，使测量辊压在卡盘上。 4、开始试验：按“扭转角清零”按键，使电脑显示屏上的扭转角显示值为零。按“运行”键，开始试验。
5、记录数据：试件断裂后，取下试件，观察分析断口形貌和塑性变形能力，填写实验数据和计算结果。
6、试验结束：试验结束后，清理好机器，以及夹头中的碎屑，关断电源。 二、铸铁 1、试件准备：在标距的两端及中部三个位置上，沿两个相互垂直方向各测量一次直径取平均值，再从三个平均值中取最小值作为试件的直径d。在低碳钢试件表面画上一条纵向线和两条圆周线，以便观察扭转变形。
2、试验机准备：按试验机→计算机→打印机的顺序开机，开机后须预热十分钟才可使用。根据计算机的提示，设定试验方案，试验参数。 3、装夹试件：启动扭转试验机并预热后,将试件一端固定于机器,按"对正"按钮使两夹头对正后,推动移动支座使试件头部进入钳口间.
4、开始试验：按“扭转角清零”按键，使电脑显示屏上的扭转角显示值为零。按“运行”键，开始试验。
5、记录数据：试件断裂后，取下试件，观察分析断口形貌和塑性变形能力，填写实验数据和计算结果。
6、试验结束：试验结束后，清理好机器，以及夹头中的碎屑，关断电源。 【实验数据与数据处理】 一. 低碳钢扭转 1.低碳钢直径D测量 第一次测量 第二次测量 平均值 上部 中部 下部 2.低碳钢定位环间距L测量 第一次测量 第二次测量 平均值 L 注：第二次实验修正标距为100 3.线性阶段相关数据 当处于线性阶时,有 扭矩M(N·m) 扭角ψ(°) 相对扭角ψ0(°)
二. 铸铁扭转 1.铸铁直径d测量 第一次测量 第二次测量 平均值 上部 中部 下部 【实验结果分析】 一、低碳钢数据处理 1、验证线性阶段的数据是否为一条直线，以验证比例极限内的扭转角公式 根据Original Data,运用matlab拟合实验数据 则选取数据如下表 数据 LoadV PosV LoadV PosV 用matlab绘制的图如下 满足线性关系 二、计算低碳钢模量G 𝐆𝐆=𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆×𝐆𝐆𝐆×𝐆𝐆−𝐆𝐆𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆×𝐆.𝐆𝐆𝐆×𝐆𝐆−𝐆𝐆×𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆
𝐆𝐆=𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆×𝐆𝐆𝐆×𝐆𝐆−𝐆𝐆𝐆𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆×𝐆.𝐆𝐆𝐆×𝐆𝐆−𝐆𝐆×𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆
𝐆𝐆=𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆𝐆𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆×𝐆𝐆𝐆×𝐆𝐆−𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆×𝐆.𝐆𝐆𝐆×𝐆𝐆−𝐆𝐆×𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆
所以，𝐆=∑𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆=𝐆𝐆+𝐆𝐆+𝐆𝐆𝐆=𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆+𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆+𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆 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：𝐆𝐆=𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆𝐆×𝐆𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆−𝐆𝐆×𝐆.𝐆𝐆𝐆×𝐆𝐆−𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆𝐆𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆 强度极限：𝐆𝐆=𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆𝐆×𝐆𝐆𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆−𝐆𝐆×𝐆.𝐆𝐆𝐆×𝐆𝐆−𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆𝐆𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆 2、铸铁 强度极限：𝐆𝐆=𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆𝐆−𝐆𝐆×𝐆.𝐆𝐆𝐆×𝐆𝐆−𝐆𝐆𝐆𝐆=𝐆𝐆𝐆.𝐆𝐆𝐆𝐆 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? 答：有关系。扭转方向改变后，最大拉应力方向随之改变，而铸铁破坏是拉应力破坏，所以铸铁断口和扭转方向有关。