記憶合金扭轉實驗總結

1、扭轉實驗1 實驗材料的制備2 試樣試驗段夾頭夾頭11i ii3tst =4w (n mm(mpa):ww = d316(mm) o 11-ii測量出試驗段的長度l，試樣的橫截面直徑d 3實驗原理1、低碳鋼扭轉【抗扭屈服強度】(剪切屈服極限)：式中：ts-屈服階段最小扭矩值-抗扭截面模量(mm)；(mm3) :d 試樣橫截面直徑(mpa)【抗扭強度】(剪切強度極限)：導體4 w_式中：tb -破壞前最大扭矩值(nmm )在上述兩式中都存在3/4的系數，來源見圖一。(a)初態(tài)(b)中間態(tài)(c)填滿態(tài)圖一 扭轉等直圓軸進入屈服狀態(tài)切應力變化圖 當扭轉等直圓軸到達初態(tài)時，tg試驗曲線上的扭矩t并沒有進

2、入屈服階段，但此時截面邊緣上的切應力已經達到ts , 進入實際屈服階段，有d-tp= 2p.tso此時的扭矩:dda2°2門丁初=prpda = wp兀mp = 2 sp3（ip = （y）3ood o42中間變化過程是塑性變形環(huán)逐漸變大直到填滿整個截面的 過程。達到填滿態(tài)時的扭矩：dda22t滿=ptscia = p7pdp =兀 spdp=-y00o'結果：礦尹滿o o滿對應tg試驗曲線上的扭矩人 抗扭強度式中系數也可如此推理。夾頭i '試驗段夾頭hi /1 k-圖二低碳鋼扭轉試樣iitl 180 可7對低碳鋼等直圓軸扭轉在比例變形范圍內符合剪切胡克定 律，截面i

3、i相對截面i轉角：（見圖二）式屮：爐-截面ii相對截面i的轉角（°）; t-截面扭矩值（nmm ）；l-試樣試驗段長度（mm）； g-切變模量（mpa ； 即 n / mm2）；ip -對截面中心的極慣性矩（mm4） ；lp=牛二窘（mm4）【切變模量g】:（mpa）tl 180(plp兀(mpa)l (t2-t,) 180ip(02 一0)兀牆庶t " 1 -扭轉彈性變形階段選定兩點對應的 母匙值（nmm ）。囂匸車f轉彈性變形階段選定兩點對"的轉角值（o）° 【抗扭強度】（剪切強度極限）：6=么（mpa）如遵盟：破壞前最大扭矩值（n mm ）；&qu

4、ot;一抗 扭截面模量（mm3） :1/1"=即3 （mm3）；-試樣橫截面直徑（mm）。鑄鐵扭轉不存在屈服階段，所以式中系數是1。4進行試驗低碳鋼、鑄鐵扭轉（扭矩t轉角“）試驗曲線 5 實驗數據處理計算公式：1.管：扭矩 t = gj%, nm慣性矩八彳（戻-o4）, inn?切應變xr =rt = rt ff 扭轉角。=琴 ax lr其屮g為切變模量（gpa）, &為扭轉角（弧度），l為長度（mm）,j為慣性矩（mm4）, b為外半徑（同r）, a為內半徑。對于棒和管的扭轉來說，最外層半徑r處的切應力和切應變是最大的。馬氏體g二7. 5gpa。切變模 量g, gpa外半徑

5、 b或r,mm內半徑a, mm慣性矩j, mm4長度 l, mm切應變 y , %扭轉角 e，弧度扭轉角0，度扭矩 t, nm7. 56. 01. 81201.940.06. 00. -122.990. 17. 56. 04.81201.940.08.00. 530.6120.27.56.04.81201.940.010.00.738.2150.22.棒：法1：扭轉角e j%,弧度 jr慣性矩j=b mm1切應力廠r =g/r =tjtb9 合金 g=41.6gpao 切應變/r =%法2：對低碳鋼等直圓軸扭轉在比例變形范圍內符合剪切胡克定律, 截面ii相對截面i轉角：_ tl 180gp 71）（見圖二）式中：e -截面ii相對截面i的轉角（° ）； t -截面扭矩值（n mm ）；l -試樣試驗段長度(mm)； g 切變模量(mpo ；即 n / mm2)；ip -對截面屮心的極慣性矩(mm')