材料力学实验指导 断裂。在试验全过程中,试样直径不变。断口是横截面(见图1-3-2a),这是由于低碳钢抗剪能力小 于抗拉能力,而横截面上剪应力最大之故。 据屈服扭矩T按式1-3-1可计算出剪切屈服极限τs tb AW (1-3-2) 据最大扭距T按式1-3-2可计算出剪切强度极限近似值τb 说明:(1)公式(1-3-1)是假定横截面上剪应力均达到τs后推导出来的。公式(1-3-2)形式上 与公式(1-3-1)虽然完全相同,但它是将由塑性理论推导出的Nada公式略去了一项后得到的,而略 去的这一项不一定是高阶小量,所以是近似的。 (2)国标GB10128-8规定τ和τb均按弹性扭转公式计算,这样得到的结果可以用来比较不同 材料的扭转性能,但与实际应力不符 I、铸铁试样 铸铁的曲线如图(1-3-3)所示。呈曲线形状,变形很小就突然破裂,有爆裂声。断裂面粗糙, 是与轴线约成45°角的螺旋面(见图1-3-2b)。这是由于铸铁抗拉能力小于抗剪能力,而这面上拉应 力最大之故。据断裂前的最大扭矩T按弹性扭转公式1-3-3可计算抗扭强度τb 五、试验步骤 测量试样尺寸 测量法同§1-1,以最小横截面直径计算截面系数 (1-3-3) (抗扭截面模量)Wp° 2、试验机准备 估计最大载荷,选择载荷度盘,指针调零,安装 绘图记录纸。 3、安装试样,用粉笔在试样上画一母线,用以观 图1-3-3 察试样变形情况。 4、测试 对低碳钢试样,起先缓慢加载,注意观察绘图和载荷指针转动情况。待记录下屈服扭矩T后改 用快速加载,直至断裂记录下最大扭矩Tb 对铸铁试样,慢速加载,注意观察绘图、载荷指针转动和试样变形情况直到试样断裂,记录下 最大扭矩T。 5、取下试样,观察并分析断口形貌和形成原因 6、试验机回复原状,清理现场材料力学实验指导 断裂。在试验全过程中，试样直径不变。断口是横截面（见图 1-3-2a），这是由于低碳钢抗剪能力小 于抗拉能力，而横截面上剪应力最大之故。 据屈服扭矩Ts按式 1-3-1 可计算出剪切屈服极限τs。 )231( 4 3 )131( 4 3 = −− = −− p b b p s s W T W T τ τ 据最大扭距Tb按式 1-3-2 可计算出剪切强度极限近似值τb。 说明：（1）公式（1-3-1）是假定横截面上剪应力均达到τs后推导出来的。公式（1-3-2）形式上 与公式（1-3-1）虽然完全相同，但它是将由塑性理论推导出的Nadai公式略去了一项后得到的，而略 去的这一项不一定是高阶小量，所以是近似的。 （2）国标GB10128-88 规定τs和τb均按弹性扭转公式计算，这样得到的结果可以用来比较不同 材料的扭转性能，但与实际应力不符。 II、铸铁试样 铸铁的曲线如图（1-3-3）所示。呈曲线形状，变形很小就突然破裂，有爆裂声。断裂面粗糙， 是与轴线约成 45°角的螺旋面（见图 1-3-2b）。这是由于铸铁抗拉能力小于抗剪能力，而这面上拉应 力最大之故。据断裂前的最大扭矩Tb按弹性扭转公式 1-3-3 可计算抗扭强度τb。 五、试验步骤 1、测量试样尺寸 测量法同§1-1，以最小横截面直径计算截面系数 （抗扭截面模量）Wp。 2、试验机准备 估计最大载荷，选择载荷度盘，指针调零，安装 绘图记录纸。 3、安装试样，用粉笔在试样上画一母线，用以观 察试样变形情况。 4、测试 对低碳钢试样，起先缓慢加载，注意观察绘图和载荷指针转动情况。待记录下屈服扭矩Ts后改 用快速加载，直至断裂记录下最大扭矩Tb。 图1-3-3 = −− )331( p b b W T τ 对铸铁试样，慢速加载，注意观察绘图、载荷指针转动和试样变形情况直到试样断裂，记录下 最大扭矩Tb。 5、取下试样，观察并分析断口形貌和形成原因。 6、试验机回复原状，清理现场。 7