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  . (3)扭转试验可以明确地区分材料的断裂方式,正断 或切断。 对于塑性材料,断口与试件的轴线垂直,断口平整并 有回旋状塑性变形痕迹。 (4)扭转试验时,试件截面上的应力应变分布表明, 该试验对金属表面缺陷显示很大的敏感性。 因此,可利用扭转试验研究或检验工件热处理的表面 质量和各种表面强化工艺的效果。 . (5)扭转试验时,试件受到较大的切应力, 因而还被广泛地应用于研究有关初始塑性 变形的非同时性的问题。 如弹性后效、弹性滞后以及内耗等。 二、扭转试验的应用 扭转试验可用于测定塑性材料和脆性材料 的剪切变形和断裂的全部力学性能指标,并且 还有着其他力学性能试验方法所无法比拟的优 点。 因此,扭转试验在科研和生产检验中得到 较广泛的应用。然而,扭转试验的特点和优点 在某些情况下也会变为缺点。 . 塑性材料断口与试件的轴线垂直,断口平整并有回旋状 塑性变形痕迹(见图a )。这是由切应力造成的切断。 脆性材料断口约与试件轴线度成螺旋状(见图b ) 如果材料的轴向切断抗力比横向的低,扭转断裂时可能 出现层状或木片状断口(见图C )。 可以根据断口特征,判断产生断裂的原因以及材料的 抗扭强度和抗拉(压)强度相对大小。 三、扭转应力 .在横截面上无正应力作用,只有切应力。 弹性变形阶段:横截面上各点切应力与半径方向垂直, 其大小与该点距中心的距离成正比,中心处切应力为零, 表面处最大。(如图b) 塑性变形阶段:各点切应变仍与距中心的距离成正比, 但切应力水平却因塑性变形而降低。(如图c) 四、扭转试验及测定的力学性能 1、扭转试样 扭转试验采用圆柱形(实心或空心) 试件,在扭转试验机上进行。 2、扭转图 在试验过程中,随着扭矩的增大,试件标距两端截面不 断产生相对转动,使扭转角的增大,利用试验机的绘图 装置绘出曲线,称为扭转图。 扭转图与拉伸试验测定的真应力- 真应变曲线相似,这是 因为在扭转时试件的形状不变,其变形始终是均匀的, 即使进入塑性变形阶段,扭矩仍随变形的增大而增加, 直至试件断裂。 . 五、扭转图的性能指标 1、切变模量 2、扭转比例极限 3、扭转屈服强度 4、抗扭强度 圆杆表面的切应力计算公式如下 切变模量 扭转屈服强度 抗扭强度 式中,M为扭矩;W为截面系数。 金属压缩试验 一、按承受压缩载荷的方式分类: 1、单向压缩试验 2、双向压缩试验 3、三向压缩试验 1.1压缩术语 试样原始标距:LO 用引伸计测量试样变形的那一部分原始长度。 压缩应力: σ pC 试验过程中试样的实际压缩力与其原始横截面面积的比值。 规定非比例压缩应力: 试样标距段的非比例压缩变形达到规定的原始标距百 分比时的应力。 屈服点: σ SC 试样在试验过程中,达到力不再增加而仍继续变形时 所对应的应力。 抗压强度:σ bC 试样压至破坏过程中的最大应力。 二、压缩试验的特点 单向压缩时应力状态的柔度系数(a=2), 故用于测定脆性材料如铸铁、轴承合金等的力学 性能。 由于压缩时的应力状态较软,故在拉伸、扭 转和弯曲试验时不能显示的力学行为,在压缩时 有可能获得。 压缩可以看做是反向拉伸。如:压缩时试件 不是伸长而是缩短,横截面不是缩小而是胀大。 此外,塑性材料压缩时只发生压缩变形而不断裂, 压缩曲线一直上升。 二、压缩曲线 是脆性材料 曲线是塑性材料 三、压缩试样 四、试验条件 1、 压缩速度,在弹性(或接近弹性)范围,采用控 制应力速率的方法,其速率控制在1~10N/m㎡范围 内。 2、板状试样装进约束装置前,两侧面与夹板间应均匀 涂一层润滑剂减少摩擦。 3、 板状试样铺薄膜或涂润滑剂之前,应用无腐蚀的 溶剂清洗。装夹后,应把两端面用细纱布擦干净。 4、 安装试样时,试样纵轴中心线℃)下进行。 五、性能测定 用作图法确定实际压缩力FpC 六、压缩强度和塑性指标 抗压强度 相对压缩率 相对断面扩胀率 七、试验结果处理 试验出现下列情况之一者,试验结果无效;并 应补做同样数量的试验。 1、试样未达到所求性能时,发生屈曲者。 2、试样未达到所求性能时,端部就局部压坏以及 试样在凸耳部分或标距外断裂者。 3、试验过程中操作不当者。 4、试验过程中仪器设备发生故障者。 5、试验后,试样上显出冶金缺陷(如分层,汽 泡,JBO电竞体育夹渣及缩孔等),应在试验记录及报告中注明。 金属剪切试验 一、剪切试验的特点: 作用在构件两侧面上的横向外力的合力大小 相等、方向相反、作用线相隔很近,并使各自 作用的构件部分沿着与合力作用线平行的受剪 面发生错动。 剪切试验方法 剪切试验方法有: 1、单剪切试验 2、双剪切试验 3、冲空式剪切试验 1、单剪切试验 2、双剪切试验 1、例题: 铸铁抗弯试样直径D=30mm,进行三 点弯抗弯试验,跨距L=300mm,试样 试验断裂载荷F=16KN,已知抗弯断面 系数W= πd3/32,求抗弯强度σbb。 σbb=FbbLS/4W =(FbbLS/4)×(32/πd3) =8FbbLS/πd3 =(8×16000×300)/(3.14×303) =452.9(Mpa) 2、例题: 一直径D=10.00mm的试样进行双剪 试验,测得断裂时的载荷F=42KN, 求抗剪强度τ。 τ=F/2S0 =42000/(2×(3.14×10×10/4)) =42000N/157m㎡ =267.5Mpa

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