记忆合金扭转实验总结.doc

扭转实验1. 实验材料的制备2. 试样 测量出试验段的长度L ，试样的横截面直径d3. 实验原理1、低碳钢扭转【抗扭屈服强度】（剪切屈服极限）： （Mpa） 式中： T s 屈服阶段最小扭矩值（N mm ）； W 抗扭截面模量（mm3）； （mm3）； d - 试样横截面直径（mm）。【抗扭强度】（剪切强度极限）： （Mpa） 式中： Tb 破坏前最大扭矩值（N mm ）在上述两式中都存在 3/4 的系数，来源见图一。 （a）初态 （b）中间态 （c）填满态 图 一 扭转等直圆轴进入屈服状态切应力变化图当扭转等直圆轴到达初态时，T试验曲线上的扭矩T并没有进入屈服阶段，但此时截面边缘上的切应力已经达到s ，进入实际屈服阶段，有D= 2s。此时的扭矩：中间变化过程是塑性变形环逐渐变大直到填满整个截面的过程。达到填满态时的扭矩：结果：= 。 对应T试验曲线上的扭矩抗扭强度式中系数也可如此推理。 图 二 低碳钢扭转试样对低碳钢等直圆轴扭转在比例变形范围内符合剪切胡克定律，截面相对截面转角： （ ） （见图二） 式中： 截面相对截面的转角（）； T 截面扭矩值（N mm ）； L 试样试验段长度（mm）； G -切变模量 （Mpa ；即N / mm 2）； Ip 对截面中心的极惯性矩（mm4）； Ip = （mm4） 【切变模量G】： （Mpa） ； （Mpa）（见图三）T 2、T 1 - 扭转弹性变形阶段选定两点对应的扭矩值（N mm ）。2、1 - 扭转弹性变形阶段选定两点对应的转角值（）。2、铸铁扭转【抗扭强度】（剪切强度极限）： （Mpa） 式中：Tb 破坏前最大扭矩值（N mm ）； W 抗扭截面模量（mm3）: （mm3）； d - 试样横截面直径（mm）。 铸铁扭转不存在屈服阶段，所以式中系数是1 。4. 进行试验 参照试验（二） 扭转试验及剪切弹性模量G的测定 低碳钢、铸铁扭转（扭矩T转角）试验曲线5.实验数据处理 计算公式：1.管：扭矩，Nm惯性矩，mm4切应变 扭转角其中G为切变模量（GPa），为扭转角（弧度），L为长度（mm），J为惯性矩（mm4），b为外半径（同R），a为内半径。对于棒和管的扭转来说，最外层半径R处的切应力和切应变是最大的。马氏体G=7.5GPa。切变模量G，Gpa外半径b或R，mm内半径a，mm惯性矩J，mm4长度L，mm切应变，%扭转角，弧度扭转角，度扭矩T，Nm7.56.04.81201.940.06.00.422.990.17.56.04.81201.940.08.00.530.6120.27.56.04.81201.940.010.00.738.2150.22. 棒：法1：扭转角，弧度惯性矩，mm4切应力TB9合金G=41.6GPa。切应变法2：对低碳钢等直圆轴扭转在比例变形范围内符合剪切胡克定律，截面相对截面转角： （ ） （见图二） 式中： 截面相对截面的转角（）； T 截面扭矩值（N mm ）； L 试样试验段长度（mm）； G -切变模量 （Mpa ；即N