在材料力学实验中，铸铁的扭转实验，为什么最后铸铁是被拉断而不是剪断的。

Question

如题所述

Answer 1

        根据平面应力分析，扭转实验试件的应力状态为“纯剪”状态，在45°截面存在最大主应力，而最大主应力为拉应力，灰铸铁的抗拉强度小于其抗剪强度，试件的破坏形式为斜向裂纹，所以说铸铁是被拉断的。

        与之相对应的低碳钢试件，其破坏形式为圆截面断裂，这是因为低碳钢的抗拉强度比灰铸铁的抗拉强度大，且低碳钢的抗拉强度大于其抗剪强度，所以低碳钢试件的扭转实验中，试件是被剪断的。

追问

可查了不少数据，灰铸铁的抗拉强度高于其抗剪强度

追答

看来我以前的认识是错误的，这是断裂力学和材料学的范畴吧！
判断试件的破坏原因是根据试件的破坏形式吧，灰铸铁的破坏形式确实是沿斜截面断裂，根据单元体的应力分析，试件是被拉断的。
至于为什么没有被剪断，可能是由于灰铸铁的晶体排列形式有关。例如竹子在受到扭转的时候，横向受到拉应力，沿纵向开裂，这是竹子纤维纵向生长造成的。建议去查查断裂力学或者金属材料学相关方面的书籍，对这些我也知道的不多。

追问

刚翻书找到了答案，书上就是你最开始那样解释的，书上也写的是此时最大正应力理论上等于切应力，但找到的灰铸铁力学系能表却表明剪切强度小于抗拉强度，所以不知是不是我找的力学性能表有问题

追答

应该没问题，我查了查断裂力学，试件的破坏形式跟材料的分子排列形式有很大关系。