低碳钢试件在发生扭转变形时,类似低碳钢拉伸实验,其过程可分为四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和断裂阶段。
在比例极限内,材料完全处于弹性状态,试件横截面上的剪应力沿半径线性分布。随着T的增大,开始进入屈服阶段,横截面边缘处的剪应力首先到达剪切屈服极限,而且塑性区逐渐向圆心扩展,形成环塑性区,但中心部分仍然是弹性的,直到整个截面几乎都是塑性区。屈服阶段过后,进入强化阶段,材料的强化使扭矩又有缓慢的上升,但变形非常明显,直至扭矩到达极限扭矩值进入断裂阶段,试件被剪断。
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