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1、材料力学实验(二),低碳钢、铸铁压缩及扭转实验,一、实验目的：,1测定低碳钢压缩屈服极限 ；铸铁的强度极限 ；,5分析比较低碳钢和灰铸铁两种材料的破坏原因。,2测定低碳钢扭转屈服强度 ；强度极限 ；,4、测定低碳钢的剪切弹性模量 ;,3测定灰铸铁扭转强度极限 ;,二、实验材料和试样:,1、低碳钢、铸铁扭转试样：,2、低碳钢、铸铁压缩试样：,h0=13d0,3、低碳钢测 G试样：,压缩实验是有条件的， 只有在相同的实验条件下， 才能对不同材料的性能进行比较,三、实验设备:,1、数字显示油压万能材料试验机；,2、CTT微机控制扭转试验机；,3、 0.02mm游标卡尺；,4、扭角仪。,四、实验步骤:
2、,4、取下试样，观察断口破坏特征。,3、测定低碳钢的剪切弹性模量 G；,1、测定试样的原始直径 ；标距 ；高度 ；,2、装夹试样，进行加载，测定低碳钢压缩屈服载荷,铸铁强度载荷 ；扭转试样的屈服扭矩 ；最大扭矩 ；,五、实验原理：,1、低碳钢压缩实验,O,F,l,Fs,拉伸曲线,O,F,l,拉伸曲线,tmax引起破坏,2、铸铁压缩实验,破坏面,实验前,3、低碳钢、铸铁扭转实验：,a.测定低碳钢扭转屈服强度 、强度极限,O,T,j,Tb,Ts,在线弹性范围内测定G,b.测定灰铸铁扭转强度极限,六、扭角仪原理：,A截面相对于B截面的扭转角,T,T,A,B,A,B,j,g,Me,Me,T,0,A,B
3、,用鼠标分别指向A点、B点，会在屏幕上显示出A点、B点的扭转角和扭矩。,剪切弹性模量的测定,七、原始数据记录,1、压缩实验：,2、扭转实验：,3、切变弹性模量G：,八、计算公式：,1、低碳钢压缩屈服极限：,铸铁压缩强度极限：,2、低碳钢扭转屈服极限、强度极限和单位扭转角：,3、铸铁扭转强度极限和单位扭转角：,4、剪切弹性模量：,扭转试样任意一点都处于纯剪切应力状态下,1.试样上的每一点都处于二向应力状态，且有最大剪应力 等于最大拉应力或最大压应力。,2.材料的特性：铸铁不抗拉，所以被拉断；低碳钢不抗剪，所以被剪断。,久、试样断口分析,铸铁扭转破坏断面与试样轴线成45度角且被拉应力拉断,低碳钢扭转破坏断面与试样轴线垂直且被剪应力剪断,2、综合分析比较两种材料拉伸、压缩、扭转的力学性能；,1、描述断口特征，分析这两种材料断口形成的原因并绘出断口示意图；,3、强度指标以MPa为单位并保留3位有效数字。,十、实验报告要求,4、剪切弹性模量G以Gpa为单位,