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铸铁为脆性材料，无屈服现象，扭矩-夹头转角图线如左图，故当其扭转试样破断时，测得最大扭矩Tb，则其抗扭强度为：ηb= Tb/W
四、实验步骤
1、测量试样原始尺寸 分别在标距两端及中部三个位置上测量的直径，用最小直径计算抗扭截面模量。
2、安装试样并保持试样轴线与扭转试验机转动中心一致。
3、低碳钢扭转破坏试验，观察线弹性阶段、屈服阶段的力学现象，记录上、下屈服点扭矩值，试样扭断后，记录最大扭矩值，观察断口特征。
4、铸铁扭转破坏试验，试样扭断后，记录最大扭矩值，观察断口特征。
五、实验数据处理
1、试样直径的测量与测量工具的精度一致。 2、抗扭截面模量取4位有效数字。
3、力学性能指标数值的修约要求同拉伸实验。
六、思考题
1、低碳钢扭转时圆周线和轴向线如何变化？与扭转平面假设是否相符？
2、如用木材或竹材制成纤维平行于轴线的圆截面试样，受扭时它们将按怎样的方式破坏？ 3、根据低碳钢和铸铁的破口特征，分析两种材料扭转破坏的原因？
4、 比较低碳钢拉伸和扭转实验，从进入塑性变形阶段到破坏的全过程，两者变形有何明
显的区别？
§1－5 低碳钢剪切弹性模量G的测定
一、实验目的
1、测定低碳钢扭转时的剪切弹性模量G。 2、了解扭角仪的原理。
二、设备及试样
1、小型测G台。 2、扭角仪。
3、θ10mm低碳钢扭转试样一根。
三、实验原理及方法
剪切弹性模量G是材料在纯剪切应力状态，应力低于比例极限时切应力与切应变的比值，即η＝G?（G＝
ML?）。试样扭转时，上式也可写成G?e0（式中Me为扭力偶、Ip
Ip??为圆形横截面对圆心的极惯性矩，对实心圆截面有Ip=πd04/32、Φ为试样距离为L0的两横
截面的相对扭转角）。所以在材料的比例极限内，对试样施加扭力偶Me，并测量距离为L0的两横截面的相对扭转角θ，即可求得弹性模量G。
为减少测量误差，试验采用等增量法加载，即把载荷分成若干相等的加载等级ΔMe，逐级加载。
本实验未设初始载荷，分四级等量加载。测量距离为L0的两横截面A、B的相对扭转
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角在等量ΔMe加载时的各级扭转角增量（ΔΦ）i。若各级（ΔΦ）i基本相等，就表明Φ与Me成线性关系，符合虎克定律。
实验完成一次加载过程，将得到（Me）i和Φi的一组数据。用弹性模量平均法求得：
G?11?MeL0?Gi?? （i=1、2、3、4?） nnIp(??)i四、实验注意事项
1、本实验时，扭角仪（包括百分表）已安装在低碳钢扭转试样上。为避免扭角仪脱落造成
损坏，同学操作时应尽量小心。
2、百分表也属精密仪表，为避免损坏，测量前不要转动刻度盘，此时若指针不对零，记录初始读数即可。百分表读数时，应估读一位小数。
3、砝码加、卸时应轻拿轻放，避免引起百分表指针的摆动，增大测量误差。
4、完成一次四级等量加载并记录各级千分表读数后马上卸下所有砝码，避免砝码碰落造成安全隐患。
五、实验步骤
1、查看扭角仪安装是否可靠，百分表是否有预压量（小指针应在量程的1/4左右）。如不满足，告知指导老师，由指导老师进行调整。
2、加载记读百分表读数，先记录百分表初始读数，然后逐个加载，逐级记读，完成四级等量加载，并记录各级百分表读数后即刻卸下所有砝码。
3、计算百分表的各级读数增量。若增加的砝码重量相同，理论上其相应的扭转角增加量也应相同，如误差较大，应检查原因。 4、重复上述“2、”“3、”过程二到三次。 5、设备复原。
六、实验数据处理
用弹性模量平均法测定G，剪切弹性模量取3位有效数字，极惯性矩取4位有效数字。
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