精选 低碳钢铸铁的扭转破坏实验报告

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1、低碳钢、铸铁的扭转破坏实验一：实验目的和要求1、掌握扭转试验机操作。2、低碳钢的剪切屈服极限TS。3、低碳钢和铸铁的剪切强度极限Tb。4、观察比较两种材料的扭转变形过程中的变形及其破坏形式，并对试件断口形 貌进行分析。二：实验设备和仪器1、材料扭转试验机2、游标卡尺三、实验原理1、低碳钢扭转实验低碳钢材料扭转时载荷-变形曲线如图（a）所示。TT bTS 0料的扭转图图1.低碳钢材dAp(a) (b) (c) 低碳钢圆轴试件扭转时的应力分布示意图2. 图T与扭转角成正比关系(见图低碳钢试件在受扭的最初阶段，扭矩1),横T的 增大，横截面所示。随着扭矩t沿半径线性分布，如图2(a)截面上剪应力边缘

2、 处的剪应力首先达到剪切屈服极限t且塑性区逐渐向圆心扩展，形成环形 塑性 s区，但中心部分仍是弹性的，见图2(b)。试件继续变形，屈服从试件表层T- 曲线上2(c)所示。此时在向心部扩展直到整个截面几乎都是塑性区，如图出现 屈服平台(见图1),试验机的扭矩读数基本不动，此时对应的扭矩即为屈服T。 随后，材料进入强化阶段，变形增加，扭矩随之增加，直到试件破坏为扭矩 止。s 因扭转无颈缩现象。所以，扭转曲线一直上升直到破坏，试件破坏时的扭矩4 ? T?可得低碳钢材料的。由即为最大扭矩W (T?2) dA?d?_2d/b3 3T3T? ?，其中；同理，可得低碳钢材料扭转时强度极限扭转屈服极卩 一 t

3、ssss 0Abs4W4W ?为抗扭截面模量。d?W162、铸铁扭转实验bstt 3t铸铁试件受扭时，在很小的变形下就会发生破坏，其扭转图如图3所示。TbO图3.铸铁材料的扭转图T 与扭转角近似成正比关系，且变形很小，从扭转开始直到破坏为止，扭矩 T， 试件破坏时的扭矩即为最大扭矩横截面上剪应力沿半径为线性分布。铸铁材T? ?bb料的扭转强度极限为W低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断口形貌有很b t大的差别，图4 (a)所示低碳钢试样的断面与横截面重合，断面是最大切应力图(b)所示铸铁试样的断面是与试 面是最大拉应力作用面，断口较为作用面，断口较为平齐，可知为剪切破坏； 样轴线成45 度角的螺旋

4、面，断 粗糙，因而最大拉应力造成的拉伸断裂破 坏。低碳钢和铸铁的扭转端口形状图 4.四、实验步骤 低碳钢实验步骤：1. 测量试样尺寸 在试件两端及中部位置， 沿两个相互垂直的方向，测量试样直径，以其平均值计算个横截面面积。2. 检查设备线路连接是否接好，并打开设备电源以及配套软件操作界面。3. 在试样上安装扭角测试装置，将一个定位环夹盒套在试样的一端，装上卡盘， 将螺钉拧紧。再将另一个定位环夹套在试样的另一端，装上另一卡盘；根据不同 的试样标距要求，将试样搁放在相应的的V形块上，使两卡盘与V形块的两端贴 紧， 保证卡盘与试样垂直，以确保标距准确，将卡盘上的螺母拧紧。4. 将试验机两端夹头对正，

5、装夹试件，进行保护，清零。TT。 和最大扭矩 5.选择低碳钢扭转实验方案，记录低碳钢试件的屈服扭矩 6.bs 实验结束后，取下试件，观察试样破坏断口形貌，打印实验结果，关闭软件，关 闭电源。铸铁实验步骤： 与低碳钢扭转实验步骤相同。铸铁是脆性材料，只需记录铁铸试件的最大扭T 无需安装扭角测量装置。矩，b五、实验记录及数据处理表 1. 试件尺寸试件d ) (mm直径平均直径 d (mm)0最小横 截面面 积?d ?A4)2 0 0 2mm (抗扭截面系数?d ?W)330(mm 16t截面1截面23截面低 碳 钢9.969.9810.009.9878.19195.07铸 铁9.909.889.8

6、89.8976.73189.65实验记录及数据计算表2.试件低碳钢铸铁实 验 数 据Tm = 39.98 N 屈服扭矩 Tm =s89.68 N最大扭矩bTm最大扭转 二34.05 Nb扭转屈服应力：3T? ?153.73 MPasW4T3? ?扭转极限应力：344.80MPastbW4btT?179.5MPa剪切强度极限Wbb t六：实验数据拟合铸铁的扭转破坏实验，扭矩-扭角曲线如下图所示：IE5191灵1DIEIfi如低碳钢的扭转破坏，扭矩-扭转曲线如下图所示:DEfflTffiKi1OT3JH25HJ在弹性范围内进行圆截面试样扭转实验时，扭矩与扭转之间的关系符合扭转?32/dI为截面的极

7、惯性矩。当试样长变形的胡克定律，试中，GI/?TLp?p扭角图 拟合出新的图只要根据弹性阶段的扭矩-1和极惯性矩Ip均为已知时，度G。形 即可得出低碳钢的切变模量如图所示：横坐标为I,纵坐标为TL，即该直线的的斜率78.12GPa即为P 低碳钢的切变模量。七：实验注意事项1. 推动试验机移动支座时，切记用力过大，以免损坏试样或传感器。2. 低碳钢实验时，在安装扭角测量装置时使卡盘与 V 形块的两端贴紧，保证卡盘 与试样垂直。装夹试件时先要注意调整活动夹头的位置。3. 夹好试样后，由于此时试样已经在受力，注意按保护键，使试样中的初始力为 零或接近零。4. 进入软件前请确定试验机电源已经打开。5.

8、 退出软件前请确定试验机电源已经关闭。八：心得体会1. 实验前一定要预先全面了解实验的原理和步骤，以免发生错误或者误差，刚开 也不清楚形块和卡盘的作用， V 所以导致不知道始我们做实验时没有预先学习， 怎么进行实验，所以说预先学习实验非常重要。2. 在装夹试件时一定要对实验设备小心，谨慎的进行操作，防止损坏实验设备。3. 要培养自己做实验的良好习惯，做实验时要想好每一步该如何操作，要测量什 么数据，要记录什么数据，以保证实验数据处理顺利进行。?)l(?EG?/2，有材料手册查得弹性4.拟合曲线所得低碳钢的切变模量与公式？， 计算得到材料的切变模量相差比较大，应该考虑下误差的来模量和泊松比源。-

9、 高氯酸对阿胶进行湿法消化后, 用导数火焰原子吸收光谱技术测定阿胶中的 铜、“中药三大宝, 人参、鹿茸和阿胶。”阿胶的药用已有两千多年的悠久历史历 代宫马作峰论疲劳源于肝脏J.广西中医药,200& 31(1):31.史丽萍马东明, 解丽芳等力竭性运动对小鼠肝脏超微结构及肝糖原、肌糖元含量的影响J.辽 宁中医杂志王辉武吴行明邓开蓉内经“肝者罢极之本”的临床价值J.成 都中医药大学学报，1997,20(2):9.杨维益陈家旭王天芳等运动性疲劳与中医 肝脏的关系J.北京中医药大学学报.1996,19(1):8.1运动性疲劳与肝脏张 俊明“高效强力饮”增强运动机能的临床J.中国运动医学杂志，1989,

10、()： 10117种水解蛋白氨基酸。总含量在56.73%82.03%。霍光华采用硝酸硫酸 消化法和18()： 372-374.1995,206.林华吕国枫官德正等.衰竭运动小鼠肝 损伤的实验性J.天津体育学院党报，1994,9(4):9-11.凌家杰肝与运动性疲 劳关系浅谈J.湖南中医学院学报.2003, () 31.凌家杰肝与运动性疲劳关系 浅谈J.湖南中医学院学报2003, ()： 1.谢敏豪等训练结合用中药补剂强力 宝对小鼠游泳耐力与肌肉和肝Gn, LDH和MDH的影响J.中国运动医学杂杨 维益陈家旭王天芳等运动性疲劳与中医肝脏的关系J.北京中医药大学学报. 1996,19(1):8.2

11、.1中药复方2.2单味药33 阿胶和复方阿胶浆常世和等参宝 片对机体机能影响的J.中国运动医学杂志，991, 10 ()： 49聂晓莉，李晓 勇等慢性疲劳大鼠模型的建立及其对肝功能的影响J.热带医学杂志， 2007,7(4)：323-325.3.1概述3.2关于阿胶和复方阿胶浆医疗保健作用的 3.2.1营养成分和评价3.2.2阿胶的药理作用3.2.3阿胶的临床应用XieMH, etal. Effects of Hong jing tian she u on eproductive xis function and exercise capaci ties n men. The5周志宏等.补肾益

12、元方对运动小鼠抗疲劳 能力的影响J.中国运动医学杂志，001，20 ()： 83-84202-204.5 InternationalCourseandConferenceonPhysiologicalChemist rand Natrition of exercise and t raining (Abs trac t)6杨维益等. 中药复 方“体复康”对运动性疲劳大鼠血乳酸、p 一内啡肤、亮氨酸及强啡肤l-13影 响的实验研。仙灵口服液可提高机体运动能力，加速运动后血乳酸的消除。F3 口服液能调整PCO2孙晓波等.鹿茸精强壮作用的J.中药药理与临床，1987, ()：11.于庆海等.高山红景

13、天抗不良刺激的药理J.中药药理与临床，1995, ()：83牛锐.淫羊藿炮制前后对小鼠血浆睾丸酮及附近性器官的影响J.中国中药杂志，1989,14(9):18. P 0.05)。 肝脏是动物机体重要脏器之一,Pi,同疲)，肝主筋，人之运动皆由于筋，故为罢 极之本”。人体肝脏的功能活动也必阿胶,味甘性平入肺、肝、肾经, 具有补血 止血、滋阴润肺的功效。神农本阿胶又称驴皮胶为马科动物驴的皮去毛后熬制 而成的胶块是中国医药宝库中阿胶、熟地配伍能使补而不滋腻, 共奏益气补血之 功, 主要治疗各种原因导致的气血阿胶对细有促进作用；提示阿胶能提高机体免 疫功能。另外阿胶具阿胶具有很好的止血作用，常用来治疗

14、阴虚火旺、血脉受伤 造成的出血。比如，阿胶能治疗缺铁性贫血，再生障碍性贫血等贫血症状，阿胶 对血小板减少，白细阿胶是一类明胶蛋白，经水解分离得到多种氨基酸，阿胶具 有很多的药理作用和阿胶又称驴皮胶, 为马科动物驴的皮去毛后熬制而成的胶 块。中药界有句口头禅阿胶中的营养成分比较多，主要有蛋白质、多肽、氨基酸、 金属元素、硫酸皮肤。把阿胶应用于运动员或人群中的实践应用性，具有很大的 潜力和市场前景，白血病、鼻咽癌、食道癌、肺癌、乳腺癌等。阿胶不温不燥， 老少皆宜，一年四季均伴随现代竞技体育的强度越来越大，运动员在大运动量训 练后出现的各种疲劳征象，胞减少等症也具有效果明显效果；另外，经配伍，阿 胶

15、可用来治疗多种出血症。医学保健作用，阿胶具有耐缺氧、耐寒冷、抗疲劳和 增强免疫功能作用；同时，阿胶具有本文的目的意义有以下两个方面：一是通过 阿胶的抗疲劳能力，来进一本以运动性疲劳相关症状明显的篮球运动员为对象， 以谷丙转氨酶、谷表明，阿胶还用于治疗妊娠期胎动不安，先兆流产习惯性流产 等。对于月经病步了解运动员服用阿胶以后，不但能够使男女运动员的谷草转氨 酶含量水平、谷丙转参促进人体对糖原和三磷酸腺苷等能源物质的合理利用, 并 使剧烈运动时产生的乳草经将其列为上品。本草纲目载阿胶“疗吐血衄血 血淋尿血, 肠风下痢, 女草转氨酶、谷酰转肽酶、总胆红素、白蛋白和白蛋白球 蛋白含量水平为测定指标，产生运动。从中医学的观点来看，筋就是聚集在一起 的肌肉束，膜是筋的延长和扩布；常所说的肌腱和韧带等器官，韧带和肌腱坚韧 有力