3扭转实验-实验报告
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。
材料力学金属扭转实验报告
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。
扭转实验报告
扭转实验报告摘要：本次实验采用了扭转实验的方法,研究不同夹角下金属杆的力学性质。
实验选用了钢杆、铝杆和铜杆,通过旋转其中一端来加力,测量另一端的位移,从而得到关于应变和扭矩之间的关系。
根据实验结果,得出了不同夹角下杆的切应变、切应力、剪切模量和剪应力极限等力学参数的变化情况。
实验结果表明,随着夹角的增大,钢杆和铜杆的剪应力极限也相应增加,而铝杆的剪应力极限则略有减小。
关键词:扭转实验;应变;剪切模量;切应力;剪应力极限引言：扭转实验是一种常见的材料力学测试方法,用于研究杆状物体在扭转条件下的力学性质。
通过扭转实验,可以得到与应变、剪切模量、切应力、剪应力极限等力学参数相关的数据,为材料设计和工程应用提供重要参考。
实验仪器与试样：本次实验选用了扭转仪和三根杆状试样,分别为钢杆、铝杆和铜杆,试样的长度均为50cm,直径均为1cm。
实验方法：1. 将一端固定住,另一端通过扭转仪进行旋转,加上不同的扭矩,测量另一端的位移数据。
2. 对不同的扭矩和夹角进行实验,记录实验数据。
3. 根据实验数据,计算不同夹角下的切应变、切应力、剪切模量和剪应力极限等力学参量。
4. 进行数据处理和分析。
实验结果与分析：通过实验数据计算得到的不同夹角下的相关力学参量如下表所示。
表1 不同夹角下的力学参量夹角(°) 钢杆铜杆铝杆切应变(10^-3) 0.263 0.289 0.235切应力(MPa) 123.8 105.6 45.2剪切模量(GPa) 78.4 49.2 26.7剪应力极限(MPa) 235 206 85根据实验结果,可知不同杆料的力学性质在扭转实验中也有明显差异。
在夹角较小时,三根杆的相应力学参量均趋于稳定。
在夹角增大时,钢杆和铜杆的剪应力极限呈现出增加的趋势,而铝杆的剪应力极限则略有下降。
结论：通过扭转实验,我们得到了不同杆状试样在扭转条件下的力学性质数据,从而进一步研究了与应变、剪切模量、切应力、剪应力极限等参数相关的变化情况。
金属扭转试验实验报告
一、实验目的1. 通过金属扭转试验，了解金属在扭转过程中的力学性能变化。
2. 测定金属材料的剪切屈服极限、剪切强度极限和切变模量。
3. 比较不同金属材料的扭转性能，分析其差异。
二、实验原理金属扭转试验是研究金属材料扭转性能的重要方法。
在扭转过程中，试样受到一对大小相等、方向相反的力矩作用，使试样产生扭转变形。
根据胡克定律和剪切应力与切变应力的关系，可以推导出金属材料的扭转力学性能指标。
三、实验设备与材料1. 实验设备：扭转试验机、游标卡尺、扭矩传感器、计算机等。
2. 实验材料：低碳钢、灰铸铁、铝等金属材料。
四、实验步骤1. 准备工作：检查实验设备是否完好，准备实验材料。
2. 试样制备：按照国家标准GB10128-2007《金属室温扭转试验方法》，制备圆形截面试样。
3. 试样测量：使用游标卡尺测量试样直径，计算试样抗扭截面系数。
4. 实验操作：a. 将试样安装在扭转试验机上，调整扭矩传感器，连接计算机。
b. 输入实验参数，如试样直径、材料类型等。
c. 启动实验，缓慢加载扭矩，观察试样变形情况。
d. 记录扭矩、扭转角等数据。
5. 实验结束：试样扭断后，取下试样，测量断口尺寸，计算剪切强度极限。
五、实验数据与处理1. 实验数据：记录扭矩、扭转角、试样直径、抗扭截面系数等数据。
2. 数据处理：a. 绘制扭矩-扭转角曲线，分析金属材料的扭转性能。
b. 计算剪切屈服极限、剪切强度极限和切变模量。
c. 比较不同金属材料的扭转性能，分析其差异。
六、实验结果与分析1. 实验结果：a. 低碳钢的剪切屈服极限为XXX MPa，剪切强度极限为XXX MPa，切变模量为XXX GPa。
b. 灰铸铁的剪切屈服极限为XXX MPa，剪切强度极限为XXX MPa，切变模量为XXX GPa。
c. 铝的剪切屈服极限为XXX MPa，剪切强度极限为XXX MPa，切变模量为XXX GPa。
2. 分析：a. 低碳钢的扭转性能较好，剪切屈服极限和剪切强度极限较高，切变模量较大。
低碳钢铸铁的扭转破坏实验报告(1)
低碳钢铸铁的扭转破坏实验报告(1)
低碳钢铸铁的扭转破坏实验报告
一、实验目的
通过扭转试验，探究低碳钢铸铁的扭转破坏特点，并了解其力学性质。
二、实验原理
扭转试验是一种力学性质的测试方法，通常用于评估材料的力学性能
和研究其力学行为。
在扭转试验中，样品受到一定的扭转力和力矩，
逐渐变形，并最终破坏。
低碳钢铸铁的力学性能由材料的成分和热处理工艺等决定。
其主要特
点包括良好的塑性和韧性，高强度，并具有一定的抗腐蚀性。
三、实验步骤
1.将低碳钢铸铁样品放置在扭转试验机的夹具中。
2.在试验机上设置合适的转速和扭转力。
3.开始进行扭转试验，观察样品的变形情况，并记录下扭转力与扭转
角度的数据。
4.当样品发生破坏时，停止试验并记录下此时的扭转力和扭转角度。
5.拆卸样品，观察和记录其破坏形态和特点。
四、数据分析
通过实验得到的数据，可以绘制出低碳钢铸铁样品在扭转试验中的力-位移曲线。
根据力-位移曲线，可以计算出该材料的剪切模量、剪切强度等参数，从而了解其力学性质。
同时，观察和记录样品的破坏形态和特点，可以进一步分析低碳钢铸铁的扭转破坏特点。
五、结论
通过实验可以发现，低碳钢铸铁具有较高的剪切模量和剪切强度，在扭转试验中呈现出良好的塑性和韧性。
其破坏形态主要表现为样品表面的裂纹和断裂。
因此，低碳钢铸铁材料适用于要求高强度和抗腐蚀性的机械制造领域。
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。
扭转实验
试验二扭转实验一、实验目的1．观察试样在扭转力偶作用下试样受力和变形的行为。
观察材料的破坏方式。
2．测定材料的剪切屈服极限及剪切强度极限。
3．熟悉扭转试验机的工作原理及使用方法。
二、仪器设备扭转试验机：用以作扭转破坏实验。
游标卡尺：三、实验原理1．试件采用圆形截面试件，如图所示，在试件表面画上一条纵线，以便观察试件的扭转变形。
纵线2．扭转试验机的工作原理扭转试验机如图。
在机体上有一个基本固定的夹头，用两平面和夹紧螺栓固定扭转试样的一端。
基座上有一个能水平移动的电动减速装置，其左端是一个可旋转的夹头，以夹持试样的另一端。
当电动减速器转动时，带动活动夹头转动，而使试样的一端相对于另一端发生了转动，故试件受扭而产生变形。
扭转试验机作用于试样的扭转力矩，通过与固定夹头相连的称重机构而平衡，同时又带动荷载指针转动而指示出所受扭转力矩的大小。
它还带动绘图仪的画笔左右移动，这个移动的扭转力矩坐标在记录纸上与纸的长度方向相垂直。
活动夹头的转动量代表了试样一端相对于另一端的转动，即扭转角。
扭转角的大小由活动夹头上的刻度线来指示。
同时还通过转动传感器将转角信号输入到绘图仪中，带动绘图仪纸筒转动送出记录纸，在记录纸的长度方向构成转角坐标。
在实验过程中，随着试件扭转变形的增加，试样所受的扭转力矩也随之变化，绘图仪就画出扭转力矩—扭转角的实验曲线。
在扭转力矩示荷盘的右下方，有一个量程旋钮用以改变扭转力矩的测量量程。
其测量范围有100N·m、200 N·m、500 N·m、1 000 N·m。
当把旋钮转动到指定的量程时，示荷盘上的刻度标示值随之变化。
以利于直接读取。
在示荷盘左边的侧面上有一个转动轮，往上或往下转动可调整示荷盘指针的零点（一般情况下不要去转动它）。
扭转实验时的变形速度，可由改变电动机的转速来决定。
由于本机采用可控硅直流电机，调速可在一个很大的范围内无级调整。
调速由机器操纵面板的开关和旋钮来控制。
低碳钢和铸铁的扭转实验报告
低碳钢和铸铁的扭转实验报告一、实验背景二、实验步骤1.实验材料准备：从实验室仓库中取出低碳钢和铸铁两种材料，分别切割成相同尺寸的试样。
2.实验装置搭建：使用扭转试验机搭建扭转实验装置。
将试样夹紧在扭转试验机上的夹具上，确保试样稳固。
3.扭转实验参数设置：根据实验要求，设置扭转速度、载荷范围和记录数据的采样频率等参数。
4.实施扭转实验：开始扭转实验，逐渐增加载荷，直至试样发生破坏。
5.数据记录和分析：记录实验过程中的数据，包括扭转力和扭转角度等。
绘制载荷-扭转角度曲线，并比较低碳钢和铸铁的力学性能。
三、实验结果与分析通过实验记录的数据，我们可以得到载荷-扭转角度曲线。
根据实验结果，我们可以得出结论：1.扭转强度：从载荷-扭转角度曲线中可以得知，低碳钢的扭转强度明显高于铸铁。
在相同载荷下，低碳钢试样的扭转角度较小。
这表明低碳钢具有更高的抗弯刚度和耐疲劳性能。
2.断裂特性：低碳钢试样的断裂面一般较光滑，而铸铁试样的断裂面通常呈现比较粗糙的形态。
这说明低碳钢的延展性较好，而铸铁的断裂韧性相对较低。
3.力学性能：根据实验结果可以计算出低碳钢和铸铁的扭转刚度。
低碳钢的扭转刚度明显高于铸铁，这意味着低碳钢具有更好的力学性能和抗变形能力。
四、实验结论通过对低碳钢和铸铁的扭转实验比较1.低碳钢具有较高的扭转强度和抗变形能力，适用于对力学性能要求较高的工程结构中。
2.铸铁的扭转韧性较低，适用于对抗冲击性和磨损性要求较高的场合。
3.在实际工程中，根据具体的应用需求和环境条件，选择适当材料对于确保工程质量和安全至关重要。
五、实验改进1.增加试样数量：本实验只使用了少量试样，如果增加试样数量，结果的可靠性将会有所提高。
2.扭转速度的影响：本实验未考虑扭转速度对试样扭转性能的影响，今后可以进行不同扭转速度下的实验，以进一步了解材料的力学性能。
3.其他材料比较：本实验只比较了低碳钢和铸铁的扭转性能，今后可以将其他材料（如不锈钢、铝合金等）纳入比较范围，以全面了解不同材料的力学性能。
地面扭转拉伸实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 通过地面扭转拉伸实验，了解地面材料在扭转和拉伸两种不同受力状态下的力学性能。
2. 测定地面材料的剪切强度、抗拉强度和弹性模量等关键力学指标。
3. 分析地面材料在扭转和拉伸过程中的变形规律和破坏特性。
4. 评估地面材料的适用性和工程性能。
二、实验原理地面材料在扭转和拉伸受力状态下，其力学性能主要通过剪切强度、抗拉强度和弹性模量等指标来表征。
实验原理如下：1. 剪切强度：地面材料在扭转受力状态下，其剪切强度可通过测量扭转角度与扭矩的关系来确定。
当扭矩达到一定值时，地面材料发生破坏，此时扭矩即为剪切强度。
2. 抗拉强度：地面材料在拉伸受力状态下，其抗拉强度可通过测量拉伸过程中的最大载荷来确定。
当载荷达到一定值时，地面材料发生破坏，此时载荷即为抗拉强度。
3. 弹性模量：地面材料在受力过程中，其应力与应变之间存在线性关系。
通过测量应力与应变的关系，可以确定地面材料的弹性模量。
三、实验设备与材料1. 实验设备：- 扭转拉伸试验机- 游标卡尺- 扭转角仪- 拉伸位移传感器- 数据采集系统2. 实验材料：- 地面材料样品（如沥青混凝土、水泥混凝土等）四、实验步骤1. 样品制备：将地面材料样品加工成标准试样，确保试样尺寸和形状符合实验要求。
2. 扭转实验：- 将试样安装在扭转拉伸试验机上，确保试样与试验机接触良好。
- 以一定的扭矩对试样进行扭转，同时记录扭转角度和扭矩数据。
- 当试样发生破坏时，记录破坏扭矩和扭转角度。
3. 拉伸实验：- 将试样安装在拉伸拉伸试验机上，确保试样与试验机接触良好。
- 以一定的拉伸速度对试样进行拉伸，同时记录拉伸载荷和位移数据。
- 当试样发生破坏时，记录破坏载荷和位移。
4. 数据处理：- 根据实验数据，计算地面材料的剪切强度、抗拉强度和弹性模量等指标。
- 分析地面材料在扭转和拉伸过程中的变形规律和破坏特性。
五、实验结果与分析1. 扭转实验结果：- 实验结果表明，地面材料在扭转受力状态下，其剪切强度与扭转角度呈线性关系。
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三、实验数据记录与处理
1.试 样 尺 寸 记 录 直 径 d 0 (mm) 材料 (1) 截面Ⅰ (2) 平均 (1) 截面Ⅱ (2) 平均 (1) 截面Ⅲ (2) 平均 抗扭截面 系 Wt (mm 3 ) 低碳钢 铸 2.实 验 数据记录 项 目 低碳钢 参加扭转长度 l (mm) 屈服扭矩 TsL (N.m) 破坏扭矩 Tb (N.m) 破坏时扭转角 φ (0) 3.作 出 两 种 材 料 扭 转 的 T - φ 曲 线 （ 定 性 画 ， 适 当 注 意 比 例 ， 特 正 点 要 清 楚 ） 说 明 断 口 形 状 和 ， 材 料 铸铁 铁 数
材料力学实验报告
特 征 。 (答 案 写 在 背 面 )
试样尺寸记录材料直径mm抗扭截面截面截面截面平均低碳钢低碳钢铸铁参加扭转长度lmm屈服扭矩tslnm破坏扭矩tnm破坏时扭转角曲线定性画适当注意比例特正点要清楚说明断口形状和特征
材料力学实验报告
扭转 实验Leabharlann 实验日期 姓名 实验组别 班级 同组成员 学号 指导教师（签字）
一、实验目的
二、实验设备名称及型号