1、材料力學(xué)實驗(二),低碳鋼、鑄鐵壓縮及扭轉(zhuǎn)實驗,一、實驗?zāi)康模?1測定低碳鋼壓縮屈服極限 ；鑄鐵的強度極限 ；,5分析比較低碳鋼和灰鑄鐵兩種材料的破壞原因。,2測定低碳鋼扭轉(zhuǎn)屈服強度 ；強度極限 ；,4、測定低碳鋼的剪切彈性模量 ;,3測定灰鑄鐵扭轉(zhuǎn)強度極限 ;,二、實驗材料和試樣:,1、低碳鋼、鑄鐵扭轉(zhuǎn)試樣：,2、低碳鋼、鑄鐵壓縮試樣：,h0=13d0,3、低碳鋼測 G試樣：,壓縮實驗是有條件的， 只有在相同的實驗條件下， 才能對不同材料的性能進行比較,三、實驗設(shè)備:,1、數(shù)字顯示油壓萬能材料試驗機；,2、CTT微機控制扭轉(zhuǎn)試驗機；,3、 0.02mm游標(biāo)卡尺；,4、扭角儀。,四、實驗步驟:

2、,4、取下試樣，觀察斷口破壞特征。,3、測定低碳鋼的剪切彈性模量 G；,1、測定試樣的原始直徑 ；標(biāo)距 ；高度 ；,2、裝夾試樣，進行加載，測定低碳鋼壓縮屈服載荷,鑄鐵強度載荷 ；扭轉(zhuǎn)試樣的屈服扭矩 ；最大扭矩 ；,五、實驗原理：,1、低碳鋼壓縮實驗,O,F,l,Fs,拉伸曲線,O,F,l,拉伸曲線,tmax引起破壞,2、鑄鐵壓縮實驗,破壞面,實驗前,3、低碳鋼、鑄鐵扭轉(zhuǎn)實驗：,a.測定低碳鋼扭轉(zhuǎn)屈服強度 、強度極限,O,T,j,Tb,Ts,在線彈性范圍內(nèi)測定G,b.測定灰鑄鐵扭轉(zhuǎn)強度極限,六、扭角儀原理：,A截面相對于B截面的扭轉(zhuǎn)角,T,T,A,B,A,B,j,g,Me,Me,T,0,A,B

3、,用鼠標(biāo)分別指向A點、B點，會在屏幕上顯示出A點、B點的扭轉(zhuǎn)角和扭矩。,剪切彈性模量的測定,七、原始數(shù)據(jù)記錄,1、壓縮實驗：,2、扭轉(zhuǎn)實驗：,3、切變彈性模量G：,八、計算公式：,1、低碳鋼壓縮屈服極限：,鑄鐵壓縮強度極限：,2、低碳鋼扭轉(zhuǎn)屈服極限、強度極限和單位扭轉(zhuǎn)角：,3、鑄鐵扭轉(zhuǎn)強度極限和單位扭轉(zhuǎn)角：,4、剪切彈性模量：,扭轉(zhuǎn)試樣任意一點都處于純剪切應(yīng)力狀態(tài)下,1.試樣上的每一點都處于二向應(yīng)力狀態(tài)，且有最大剪應(yīng)力 等于最大拉應(yīng)力或最大壓應(yīng)力。,2.材料的特性：鑄鐵不抗拉，所以被拉斷；低碳鋼不抗剪，所以被剪斷。,久、試樣斷口分析,鑄鐵扭轉(zhuǎn)破壞斷面與試樣軸線成45度角且被拉應(yīng)力拉斷,低碳鋼扭轉(zhuǎn)破壞斷面與試樣軸線垂直且被剪應(yīng)力剪斷,2、綜合分析比較兩種材料拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)的力學(xué)性能；,1、描述斷口特征，分析這兩種材料斷口形成的原因并繪出斷口示意圖；