文 献 综 述
一、扭矩的概念及扭转试验的意义
在机械工程中有很多构件承受扭转载荷。在杆件的两端作用两个大小相等,方向相反,且作用平面垂直于杆体轴线的力偶,致使杆件任意两个横截面都发生绕杆体轴线的相对位移,这种位移形成的变形即为扭转变形。在实际工作中,把引起杆件扭转变形的力偶或力矩称之为扭转力矩,简称扭矩。【1】
扭矩是一个重要的物理量,它是各种机械传动的一项重要特征参数,测量机械的扭矩是得到其机械效率的有效和可靠的方法。
扭转试验机是扭转试验的主要设备。在高等院校、科研单位、工厂实验室的材料力学试验及材料机械性能检测中广泛使用,它可对金属和非金属材料进行扭转强度试验。【2】发展多用途、精度高、使用方便的扭转试验机,满足国民经济发展的各种需要是当前试验机工作的重要一环。
二、国内外的研究现状及发展趋势
1）扭转压缩成型 体积成形中对工模具施加扭转作用的思想早在上世纪五十年代末即被提出，前苏联学者对扭转．压缩成形工艺进行了深入分析，结果表明：该方法可减小法向应力，并借助于工具扭转可使接触应力的分布变得均匀，对改善该处原始铸态组织将有重要意义。【4】国内学者自上世纪八、九十年代对该工艺的变形基础和热力耦合机制等方面进行了系统研究。随后，Bridgman等利用闭式扭压变形工艺研究了静水压力对塑性变形的影响，【5】高压扭转(SPTS)工艺最初是用于研究材料大变形条件下的相变及较大塑性变形后再结晶温度和结构的变化，后来逐渐发展成为一种制备块体纳米结构材料的新方法。【6】
2）扭转挤压成型 基于上述思想，在传统挤压成形工艺特点及机理深入研究基础上，学者们采用对冲头施加旋转的挤压成形技术，该方法可显著地降低坯料与工具间轴向载荷和接触应力的数值分布，改善塑性区内金属流动的均匀性。【8】但作为杆类工具如同时施加扭矩和轴压，对冲头整体性能的要求较高。对成形时芯模施加转动的挤压方式能有效地改变成形时坯料与模具间摩擦阻力的作用方向，使坯料仅需克服原有摩擦阻力的一个分量即可被挤出成形，因此，显著地降低了成型所需载荷．且对模具施加转动可显著地改善挤压成形后制品的组织及性能。【9】
三、高压扭转变形原理
