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实验四 剪 切 试 验
工程中使用的构件或零部件，除了受到拉伸和压缩的应力σ作用之外，还受到剪切应力τ的作用。特别是那些由铆钉、销钉、螺栓联接的构件，见图3－14，其中联接螺栓等受到剪力的作用，它们的抗剪强度如何关系到构件的安全。因此，工程设计时不仅要考虑材料的抗拉强度和抗压强度，还要考虑材料的抗剪强度b τ。剪切试验就是为了测定材料的b τ而进行的一种试验。
1－铆钉；2－螺栓；3－销钉
图3－14 承受剪切的铆钉、销钉、螺栓
一、 试验目的
（1） 测定低碳钢的抗剪强度。
（2） 观察破坏断口，分析破坏原因。
二、 仪器设备与工具
（1）电子万能试验机WD －200B 或其他万能试验机、压力试验机。
（2）剪切试验座及压头。
（3）游标卡尺等。
三、 试验原理
剪切试验有多种做法，图3－15~图3－18为其中常用的4种剪切试验原理图。
0A P b
b =τ 0
A P
b b =τ
1－胶接材料；2－金属板
图3－15 胶接材料拉伸剪切试验原理 图3－16 高分子材料压缩剪切试验原理
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02A P b b =τ 0
sin A P b b ατ= 图3－17 金属剪切试验原理 图3－18 岩石材料剪切试验原理
本次试验采用图3－17的装置，受试材料为低碳钢。
四、 试验步骤
（1） 测量试件受剪处直径，取平均值，计算0A 。
（2） 安装试件，把试件插入剪切块孔里，调节左右对称。
（3） 调整试验机横梁位置，选择适当量程。
（4） 加载试验，记下剪断时的最大荷载b P 。
五、 结果分析
根据试验所测得的b P 及试件受剪处的平均直径0d ，计算b τ。
六、 讨论问题
（1）比较低碳钢Q235号钢b σ和b τ之间的比值。
（2）观察低碳钢试件剪切断口，分析破坏原因。比较低碳钢拉伸破坏断口与剪切破坏断口。
