拉力试验 之 扭转测试

扭转测试(Torque Testing): 将样品固定在扭转装置上，施加扭转力，测量样品的扭转强度、扭转角度等性能。

• 扭转测试

• 定义：扭转测试是对材料或产品施加扭矩，使其绕轴发生扭转，从而观察材料在扭转载荷下的力学响应的测试方法。

• 目的：主要用于评估材料的抗扭强度、扭转刚度、剪切模量等性能。在机械工程领域，很多零部件在工作过程中会受到扭转力的作用，如传动轴、螺栓等。通过扭转测试可以确定这些零部件在扭转工况下的性能，保证其在实际应用中不会因扭转变形或断裂而失效。例如，汽车的传动轴需要有足够的抗扭强度来传递动力，扭转测试能够帮助工程师选择合适的材料和设计尺寸。

• 扭转测试设备和原理

• 设备：扭转试验机是扭转测试的主要设备，包括扭矩加载装置、扭矩测量装置和扭转角测量装置。扭矩加载装置可以是机械传动、液压或电动方式来施加扭矩；扭矩测量装置一般采用应变片式扭矩传感器来精 石角 测量扭矩大小；扭转角测量装置可通过角度编码器等设备来测量试样在扭矩作用下的扭转角度。

• 原理：将试样一端固定在扭转试验机的夹具上，另一端与扭矩加载装置连接。当加载装置施加扭矩时，试样绕轴发生扭转。在试验过程中，记录扭矩和扭转角的数据，根据材料力学原理，计算出材料的抗扭强度（试样扭转断裂时的蕞大扭矩除以抗扭截面系数）、扭转刚度（扭矩与扭转角的比值）和剪切模量（基于扭转理论公式，与扭矩、扭转角、试样尺寸等参数有关）等性能指标。

  
  

• 扭转测试标准和规范

• 对于金属材料扭转试验，GB/T 10128 - 2007《金属材料室温扭转试验方法》规定了试验设备、试样、试验程序和试验结果的计算等内容。在机械零部件的扭转测试方面，如汽车传动轴等，相关行业标准和企业标准也会规定具体的扭转测试要求，包括扭矩加载范围、扭转速度、合格判定标准等内容。

• 扭转测试关键要点

• 试样安装：试样要牢固地安装在扭转试验机的夹具上，并且保证试样的轴线与扭矩加载轴线重合，避免偏心扭转。例如，对于轴类试样，要通过精 石角 的夹具和定位装置确保其在扭转过程中受力均匀。

• 扭矩加载方式：要根据材料和试样的特点选择合适的扭矩加载方式和速度。对于一些脆性材料，扭矩加载速度不宜过快，以免影响试验结果的准确性。

• 扭转角测量：准确测量试样的扭转角是计算扭转刚度和剪切模量等指标的关键。要使用精度合适的扭转角测量装置，并对其进行校准，确保测量数据的可靠性。