摘要低碳钢作为工程材料，常被用来制造成螺栓、铆钉、链条、轴等，是工程上使用较为 广泛的、典型的塑性材料。在所查阅的相关资料中，基本上都对材料的理论知识及试验改 进部分做了研究，但加载历程或是加载速率对低碳钢性能的影响，不管是在理论方面还是 在试验方面都很少涉及。在本论文中，首先介绍了低碳钢扭转性能参数的理论知识，而后 设计了四种加载速率及两种加载历程，使用拉扭试验机及力尔实验系统，通过试验研究加 载历程及加载速率对低碳钢扭转性能的影响，得到低碳钢扭转力学性能的变化规律。根据 试验曲线图，分析加载速率及加载历程对低碳钢的扭转性能参数的影响，同时运用平面应 力状态理论，研究低碳钢在扭转作用下的主应力及主方向，以解释低碳钢扭转破坏的方向。 最后运用 ANSYS 软件进行数值模拟，得到低碳钢的扭转角和最大切应力，之后将理论、 试验与数值模拟的结果进行了比较。72264

毕业论文关键词：低碳钢 加载历程 加载速率 剪应力 数值模拟

Experimental study on the effect of loading history and loading rate on the torsional property of low carbon steel

Abstract As an engineering material, low carbon steel is often used to make bolts,  rivets, chains, shafts and so on。 It is widely used in engineering。 In the inspection of the relevant information, basically are on the theoretical knowledge and experimental improvements to do the  research, but loading history or the effect of loading rate on the properties of low carbon steel, whether in theory or in the test are rarely involved。 In this paper。 Firstly, the paper introduces the torsion of low carbon steel performance parameters of theoretical knowledge, and then design four kinds of loading rate and two loading history, using pull and torsion test machine and lifein experimental system, through the experimental study on loading history and loading rate on low carbon steel torsion performance impact, get torsion of low carbon steel mechanical performance changes。 According to the experimental curve diagram, analysis the influence of loading rate and loading process of low carbon steel torsion performance parameters, at the same time, using the plane stress state theory, the research of low carbon steel in torsion force and main  direction of principal stress and to explain the torsion of low carbon steel failure direction。  Finally,  the torsion angle and maximum shear stress of low carbon steel were obtained by using ANSYS software, and then the results of theory, experiment and numerical simulation were compared。

该论文有图 70 幅，表 10 个，参考文献 33 篇。

Key Words：Low-carbon steel Loading history Loading rate Shearing stress Numerical simulation

前言随着社会经济的高速发展，我们的生活也在逐渐的发生着惊天的变化，比如在交通方 面，大家应该都应该非常了解，在我们小时候，见得最多的应该就是自行车，但随着年龄 的增长，摩托车、电动车越来越多，逐渐代替了以往的自行车，而现在走在路上发现汽车 越来越多，我相信，用不了多久，汽车也将会代替摩托车、电动车成为家庭出行的必备工 具。而这些交通工具基本上都是由各种零件组装而成的。但这些零件所使用的材料却各不 相同。由于生活的需要，越来越多的材料逐渐被发掘被运用。而低碳钢在生活中的使用也 越来越广泛。随着一些新技术在国内钢铁行业的发展与运用，低碳钢许多潜在的用途逐渐 得到了极大的开发和利用。我们知道，低碳钢具有很强的塑性，是一种常见的塑性材料， 所以，它耐拉、耐扭，故常被用做工程结构件。在生活中，低碳钢一般被用来制成角钢、 槽钢、工字钢或钢板等，同时还用来做成各种容器、箱体、炉体、建筑构件和农机具等。 另外，还有一些由低碳钢制造而成的结构件如：铆钉、链条、螺栓、轴等。所以，对低碳 钢进行力学性能的分析具有非常重要的意义。