低碳钢铸铁的扭转破坏实验报告.docx
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低碳钢铸铁的扭转破坏实验报告.docx
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低碳钢铸铁的扭转破坏实验报告
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τs。
3、低碳钢和铸铁的剪切强度极限τb。
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。
T
Tb
Ts
0φ
图1.低碳钢材料的扭转图
1.低碳钢材料的扭转图
(a)(b)(c)
图2.低碳钢圆轴试件扭转时的应力分布示意图
低碳钢试件在受扭的最初阶段,扭矩T与扭转角φ成正比关系(见图1),横截面上剪应力τ沿半径线性分布,如图2(a)所示。
随着扭矩T的增大,横截面边缘处的剪应力首先达到剪切屈服极限τs且塑性区逐渐向圆心扩展,形成环形塑性区,但中心部分仍是弹性的,见图2(b)。
试件继续变形,屈服从试件表层向心部扩展直到整个截面几乎都是塑性区,如图2(c)所示。
此时在T-φ曲线上出现屈服平台(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扭矩Ts。
随后,材料进入强化阶段,变形增加,扭矩随之增加,直到试件破坏为止。
因扭转无颈缩现象。
所以,扭转曲线一直上升直到破坏,试件破坏时的扭矩即为最大扭矩Tb。
由
可得低碳钢材料的扭转屈服极限
;同理,可得低碳钢材料扭转时强度极限
,其中
为抗扭截面模量。
2、铸铁扭转实验
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。
T
Tb
图3.铸铁材料的扭转图
从扭转开始直到破坏为止,扭矩T与扭转角近似成正比关系,且变形很小,横截面上剪应力沿半径为线性分布。
试件破坏时的扭矩即为最大扭矩Tb,铸铁材料的扭转强度极限为
。
低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断口形貌有很大的差别,图4(a)所示低碳钢试样的断面与横截面重合,断面是最大切应力作用面,断口较为平齐,可知为剪切破坏;图(b)所示铸铁试样的断面是与试样轴线成45度角的螺旋面,断面是最大拉应力作用面,断口较为粗糙,因而最大拉应力造成的拉伸断裂破坏。
图4.低碳钢和铸铁的扭转端口形状
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,装夹试件,进行保护,清零。
5.选择低碳钢扭转实验方案,记录低碳钢试件的屈服扭矩Ts和最大扭矩Tb。
6.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矩Tb,无需安装扭角测量装置。
五、实验记录及数据处理
表1. 试件尺寸
试
件
直径d(mm)
平均直径
d0
(mm)
最小横截面面积
(mm2)
抗扭截面系数
(mm3)
截面1
截面2
截面3
低碳钢
9.96
9.98
10.00
9.98
78.19
195.07
铸
铁
9.90
9.88
9.88
9.89
76.73
189.65
表2. 实验记录及数据计算
试件
低碳钢
铸铁
实
验
数
据
屈服扭矩Ts=39.98N·m
最大扭矩Tb=89.68N·m
最大扭转Tb=34.05N·m
扭转屈服应力:
153.73MPa
扭转极限应力:
344.80MPa
剪切强度极限
179.5MPa
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:
低碳钢的扭转破坏,扭矩-扭转曲线如下图所示:
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变形的胡克定律
,试中,
为截面的极惯性矩。
当试样长度l和极惯性矩Ip均为已知时,只要根据弹性阶段的扭矩-扭角图拟合出新的图形即可得出低碳钢的切变模量G。
如图所示:
横坐标为ΦIP,纵坐标为TL,即该直线的的斜率78.12GPa即为低碳钢的切变模量。
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.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,刚开始我们做实验时没有预先学习,所以导致不知道V形块和卡盘的作用,也不清楚怎么进行实验,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。
4.拟合曲线所得低碳钢的切变模量与公式
,有材料手册查得弹性模量和泊松比
,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源。
个人车位租赁合同范本
出租方(甲方):
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xxxxxxxxx
承租方(乙方):
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甲、乙双方经充分协商,现将甲方位于xxxxxxxxx私家车位租给乙方作为车辆(车牌号:
xxxxx)停放使用,并签订如下车位租赁合同条款,甲、乙双方共同遵守和执行。
一、本车位租金_xxx元整/年,大写:
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车位管理费用由甲方支付,需乙方替交时留存物业缴费凭证当年租金从中扣除缴纳费用。
乙方留存租金收条/微信或支付宝截屏均可作为支付凭证。
乙方另支付蓝牙卡设备押金xxx元,合同到期后返还。
二、租期为_xxx6__年__xx___月__xxx___日至__xxxx__年__xxx___月__xxx__日止。
三、如乙方在租赁期间要该场地转租给第三方使用时,必须征得甲方同意方可转租,否则视为违约,甲方可收回车位,剩余租金概不退还。
四、甲方责任及义务:
1、在租赁期间,如甲方需提前收回乙方使用的车位使用权,则甲方返还当年租金;如乙方提前退还车位,剩余费用不返还。
2、在租赁期间,如自然损坏产生的场地维修及检修费用由甲方支付,如人为损坏(包括乙方)场地维修所产生的费用由行为人负责支付。
3、甲方所出租的场地,仅供乙方作停泊车辆使用,不作任何保管;如乙方所停泊的车辆有任何损失或被人为损坏的,一切后果由乙方自负。
五、乙方责任及义务:
1、乙方在租赁期内必须按合同条款的规定按时缴付车位租金;如乙方拖欠租金达一周,即被视为是自行解除本合同行为,甲方有权将该车位收回,并保留向乙方追收拖欠费用和违约金的权利。
(如因特殊情况未能如期签订续租合同,必须提前以书面通知或电话通知的方式征得甲方同意,在双方签订续租合同时连同拖欠的费用一并付清)。
2、在租赁期内,如乙方需要提前退租车位的,乙方必须提前一个月通知甲方并解除本合同。
3、乙方必须将车辆按车位及物管要求停泊好并做好防盗措施,如发生任何车辆遗失或损坏的一切损失由乙方自负,如因乙方原因给甲方造成的损失,由乙方负责。
六、本合同以双方签约之日起生效,如今后有补充作补充协议处理,与此合同具同等效力。
七、本合同一式两份,甲、乙双方各执一份。
合同附近:
甲方的车位使用权购买协议复印件、乙方的身份证及停驶车辆行驶证复印件。
出租人:
承租人:
电话:
电话:
__2016__年__x__月__x_日 __2016__年__x_月__xx__日
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