材料試驗機的基礎(chǔ)知識

《材料試驗機的基礎(chǔ)知識》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《材料試驗機的基礎(chǔ)知識（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 真誠為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料，若有不當(dāng)之處，請指正。 材料萬能試驗機簡介 1． 產(chǎn)品名稱：材料萬能實驗機（俗稱拉力機）, 它有以下幾個特點： （1）有力的加載裝置。 （2）有夾持試樣的夾具。 （3）有力的顯示和記錄裝置。 有以下幾種檔次： （1）低檔式：表盤機械式（50—60年代），根據(jù)杠桿原理。 （2）中檔式：數(shù)顯式（液晶電子拉力實驗機EMT，70—80年代），根據(jù)電測原理，由開關(guān)控制，沒有數(shù)據(jù)處理能力。 （3）高檔式：電腦式（微機控制電子萬能實驗機CMT），也稱電腦控制、電腦伺服、計算機控制，能自動測量并能打印報告。 所謂“萬能”指試驗機的負荷傳感器能進行

2、拉伸和壓縮雙向測量，而只能進行拉伸或壓縮單向測量的試驗機則稱為拉力試驗機。 2． 所屬行業(yè)： “計量行業(yè)”，用于檢測。屬于儀器儀表計量行業(yè)下的試驗機行業(yè)。 3．用途：對材料進行物理性能測試，最重要的指標(biāo)是材料的強度。試驗分動態(tài)試驗和靜態(tài)試驗兩種，靜態(tài)試驗頻率低于5HZ，公司目前的產(chǎn)品主要用于靜態(tài)試驗。動態(tài)試驗頻率在50-200HZ之間，由高頻疲勞試驗機來做。 材料強度主要的計量單位有：“N ”、“kgf”、“ lb”。 GB，ISO，ASTM，DIN

3、用“N”表示。JIS用“kgf”表示。 4．適用的行業(yè)：航空航天、石油化工、紡織、車輛制造、機械制造、電線電纜、塑料橡膠、陶瓷、建材、家電等行業(yè)的分析及檢驗以及工礦企業(yè)、科研院所、大專院校、商檢仲裁、技術(shù)監(jiān)督等 部門。 5．適用材料： （1）金屬：有色金屬和黑色金屬。 有色金屬包括：金、銀、銅、鋁、鈽、鈦等； 黑色金屬包括：鐵、鋼等。 （2）非金屬：塑料、橡膠、紡織纖維（布、帶、繩、線、絲）、紙、玻璃、水泥、陶瓷、粘膠等。 （3）復(fù)合材料：如鋁塑復(fù)合管等。 復(fù)合材料指兩種或兩種以上不同材料通過物理方法復(fù)合而成的材料。 6．萬能試驗機的常規(guī)試驗： （1）拉伸試驗：主要測（

4、棒材和板材）抗拉強度及延伸率。 （2）彎曲試驗：測抗彎強度（與材料的長和寬相關(guān)），有三點彎曲和四點彎曲倆種。 （3）壓縮試驗：主要測抗壓強度（與材料的面積和高度相關(guān)），是一種破壞性試驗。 （4）剪切試驗：測剪切強度（與材料的直徑相關(guān)），有拉剪、壓剪兩種，主要用于粘劑試驗。 （5）剝離試驗：對兩種材料復(fù)合在一起的材料進行分離，測剝離力和平均剝離強度（與材料的寬度相關(guān)）， 1 / 15 有兩種剝離方法：180º剝離，90º剝離。 （6）撕裂試驗：對同種材料的撕開（與材料的厚度相關(guān)），求撕裂強度。 7．特殊試驗： （7）頂破實驗：土

5、工布的試驗，測量最大破壞力。 （8）蠕變實驗：在一定的溫度下（一般是高溫），對某種材料施加一定的力，試驗一定的時間。 實驗機高溫蠕變持久試驗，作保載試驗，公司試驗機只能在短時間內(nèi)實驗。 （9）循環(huán)往復(fù)試驗：不回零點，拉完卸載，回零點需動態(tài)實驗機，拉完后，既返車。 （10）疲勞試驗：低周疲勞———靜態(tài)實驗機 高周疲勞———需要動態(tài)試驗機。公司目前不能實現(xiàn)這種試驗。 電子萬能試驗機的簡介 一． 電子萬能試驗機的簡介 電子萬能試驗機是主要測量材料的物理力學(xué)性能的機器，材料的物理力學(xué)性能包括拉伸強度、壓縮強度、彎曲強度等等。它要符合GB/T16491—1

6、996以及鑒定標(biāo)準(zhǔn)JJG475—86。 二．測量的一些基本概念 1．測量、計量和測試，三者關(guān)系密切。 a.測量是指以確定被測對象量值為目的的全部操作； b.計量是指實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測量； c.測試是具有試驗性質(zhì)的測量，也可理解為測量和試驗的綜合。 根據(jù)被測量是否隨時間變化，可將測量分為動態(tài)測量和靜態(tài)測量。靜態(tài)測量是測量期間被測量值可認(rèn)為是恒定的測量。而動態(tài)測量是為確定量的瞬時值及（或）其隨時間變化的量所進行的測量。 2．測量裝置的誤差和準(zhǔn)確度 裝置的示值總是有誤差的。測量裝置的示值和被測量的真值之間的差值稱為裝置的示值誤差。若不會引起混淆，可簡稱為測量裝置的誤差。

7、 一般來說，真值是不知道的，只有按規(guī)定的特定條件下保存的國際計量局的基準(zhǔn)，可以認(rèn)為是某量的真值。例如國際千克基準(zhǔn)，可以認(rèn)為是真值1kg。在實際測量中，只能用所謂的約定真值來代替真值。如：被測量的實際值、修過的算術(shù)平均值、計量標(biāo)準(zhǔn)器所復(fù)現(xiàn)的量值等作為約定真值。其中，實際值是指滿足規(guī)定準(zhǔn)確度的可用來代替真值使用的量值。如在計量檢定中通常把高一等級計量標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值稱為實際值。 測量裝置的準(zhǔn)確度（也稱為精確度）是表示測量裝置給出接近于被測量的真值的示值的能力。它反映測量裝置的總誤差。該總誤差包括系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩部分。測量裝置的隨機誤差分量可用對同一被測量在同一行程方向連續(xù)進行多次測量示值的分

8、散性來表述。通常這也稱為測量裝置的重復(fù)性誤差。 在實際工作中，往往使用到測量裝置的引用誤差一詞。它是指測量裝置的示值絕對誤差與引用值之比，并以百分?jǐn)?shù)表示。引用值往往是指測量裝置的量程或示值范圍的最高值。例如示值范圍為0—150V的電壓表，當(dāng)其示值為100.0V時，測的電壓實際值為99.4V，則該電壓表的引用誤差為： （100.0-99.4）*100%/150=0.4% 測量裝置的準(zhǔn)確度等級是用來表達該裝置在符合一定的計量要求情況下，能保持其誤差在規(guī)定的極限范圍內(nèi)。多數(shù)的電工、熱工儀表和部分無線電測量儀器采用引用誤差的形式來表示其準(zhǔn)確度等

9、級，以允許引用誤差值來作為準(zhǔn)確度級別的代號。例如，“0.2級”電壓表表示該電壓表允許的示值誤差不超過電壓表引用值的0.2%。 3．量程和測量范圍 測量裝置的示值范圍的上、下限之差的模，稱為量程。其測量范圍則是指在該裝置的誤差允許極限內(nèi)它所能測量的被測量值范圍。對于用動態(tài)測量的裝置還標(biāo)明在允許誤差極限內(nèi)所能測量的頻率范圍。 4．信噪比 信號功率與干擾（噪聲）功率之比，稱為信噪比，記為SNR，并用分貝（dB）來表示。如SNR=10 式中，N 和 N 分別是信號和噪聲的功率。 有時也用信號電壓和噪聲電壓來表示信噪比，這時信噪比SNR（以dB為單位）中的V 和 V 分別為信號和噪聲的電壓。例

10、如，用某儀器測量某信號時的信噪比為65dB。此時表示信號電壓和干擾電壓之比（V /V）為1000，噪聲電壓還不到信號電壓的千分之一。 5．動態(tài)范圍 動態(tài)范圍是裝置不受噪聲影響而能獲得不失真輸出的測量上限值 y 和下限值y 之比值。這樣動態(tài)范圍DR（以dB為單位）如：DR=20 6．線性度 線性度是指測量裝置輸出、輸入之間保持常值比例關(guān)系的程度。 在靜態(tài)測量的情況下，用實驗來確定被測量的實際值和測量裝置示值之間的函數(shù)關(guān)系的過程稱為靜態(tài)校準(zhǔn)，所得到的關(guān)系曲線稱為校準(zhǔn)曲線。通常，校準(zhǔn)曲線并非直線。為了使用簡便，總是以線性關(guān)系來代替實際關(guān)系。為此，需要直線來擬合校準(zhǔn)曲線。校準(zhǔn)曲線接近擬合直

11、線的程度就是線性度（如圖1）。作為技術(shù)指標(biāo)，則采用線性誤差來表示，即在裝置標(biāo)稱輸出范圍A內(nèi)，校準(zhǔn)曲線與該擬合直線的最大偏差B來表示。線性誤差也可用相對誤差來表示，如：線性誤差=B/A*100% 至于擬合線性直線應(yīng)如何確定，目前國內(nèi)外尚無同一的標(biāo)準(zhǔn)。較常用的有兩種：端基直線和獨立直線。端基直線是一條通過測量范圍的上下限點的直線（如圖2）。若擬合的直線與校準(zhǔn)曲線間的偏差B 的平方和最小，即 最小，則該直線被稱為獨立直線。 7．靈敏度、鑒別力閥、分辨力 靈敏度，鑒別力閥都是用來描述測量裝置對被測量變化的反應(yīng)的能力。 當(dāng)裝置的輸入x有一個變化量，它引起輸出，發(fā)出相應(yīng)的變化量，則定義靈敏度

12、 S= 顯然對于理想的定常線性系統(tǒng)，其靈敏度應(yīng)當(dāng)是 S= =常數(shù)。但是，一般的測試裝置總不是理想的定常線線性系統(tǒng)，其校準(zhǔn)曲線不是直線，曲線上各點的斜率（即各點的靈敏度）也不是常數(shù)。盡管如此，卻總是用其擬合直線的斜率來作為該裝置的靈敏度。 靈敏度是一個有量綱的量。其單位取決于輸入、輸出量的單位，當(dāng)輸入、輸出兩者單位一樣，則靈敏度實際上是一個無綱量的比例常數(shù)。這時也稱之為 “放大比”或“放大倍數(shù)”。 通常，把引起測量裝置輸出值產(chǎn)生一個可察覺變化的最小被測量變化值稱為鑒別力閥（稱為靈敏閥或靈敏限）。它用來描述裝置對輸入微小變化的響應(yīng)能力

13、。 某些測試裝置使用了一般術(shù)語“分辨力”。它是指指示裝置有效地辨別緊密相鄰量值的能力。一般認(rèn)為數(shù)字裝置的分辨力就是最后位數(shù)的一個字，模擬裝置的分辨力為指示標(biāo)尺分度值的一半。 8．回程誤差 回程誤差也稱為滯后或變差。它是描述測試裝置的輸出同輸入變化方向有關(guān)的特性。（如圖3）理想裝置的輸出、輸入有完全單調(diào)的一一對應(yīng)的關(guān)系。不管輸入是由小增大，還是由大減小，對一個給定的輸入、輸出總是相同的 ，如圖中細斜線。但是實際裝置在同樣的測試條件下，當(dāng)輸入量由小增大和由大減小時，對于同一輸入量所得到的兩個輸出量卻往往存在著差值。把在全測量范圍內(nèi)，最大的差值稱為回程誤差或滯后誤差，如圖3中的 回程誤差

14、可以是一般滯后現(xiàn)象的后果，也可能反應(yīng)著裝置死區(qū)的存在，前者在磁性材料的磁化和一般材料受力變形的過程中都會發(fā)生。 9．穩(wěn)定度和漂移 穩(wěn)定度是指測量裝置在規(guī)定條件下保持測量特性恒定不變的能力。通常在不指明影響量時，穩(wěn)定度是指裝置不受時間變化影響的能力。如果是對其他影響量來考察穩(wěn)定時，則需特別說明。 測量裝置的測量特性隨時間的慢變化，稱為漂移。在規(guī)定條件下，對一個恒定的輸入在規(guī)定時間內(nèi)的輸出變化，稱為點漂；標(biāo)稱范圍最低值的點漂，稱為零點漂移，簡稱零漂。 三．試驗機的鑒定標(biāo)準(zhǔn)的解釋 所有拉力試驗機在1MN以下的測量范圍內(nèi)。我們公司已經(jīng)取得10N—600KN系列的1級和0.5級的計量許可證，而

15、其他單位的一般是單個項目的計量許可證。試驗機必須有銘牌。計量許可證是由省級計量頒發(fā)，委托市級檢測中心進行考核的。 試驗機標(biāo)準(zhǔn)是一個綜合指標(biāo)，不是某一指標(biāo)超過某個指數(shù)就稱為這個級別的試驗機。它的鑒定標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)包括過載保護、橫梁移動速度、漂移、力值指示裝置（包括鑒別力）、引伸計、噪音、同軸度、負荷、以及進回程誤差等。國家省一級的檢測站由于受檢測設(shè)備的影響，現(xiàn)在一般不能檢測0。2級的試驗機。以及計量法規(guī)定，機械不可以自檢測。日本人試驗機的所謂自檢測不符合計量法。 1．工作環(huán)境 a.試驗機的環(huán)境要求是10℃—30℃之間，而且要求溫度變化不到2℃/小時。 b.試驗機的放置要求離其它最近的物品或墻角

16、大于700毫米。 c.在一些潮濕的地方不要放在地下室，或者加防潮器。 d.當(dāng)然也不要放在有對電子有干擾的地方。 e.其余見標(biāo)準(zhǔn)。 2．過載安全鑒定標(biāo)準(zhǔn) 過載安全標(biāo)準(zhǔn)是5%—10%，我們公司目前采用的是過載10%就自動停機（采用的是用軟件控制停機）。 3．速度鑒定標(biāo)準(zhǔn) 現(xiàn)在要求是0.5級機是誤差0.2%，1級機是不超過1%。 當(dāng)?shù)陀?.1mm/s時，采用一級千分表和分辨力1/100s一級百分表，測量時間大于30min。 而0.1—10mm/s時，采用一級磁力表和分辨力1/100s一級百分表，測量時間大于10 min。 大于10mm/s時采用鋼直尺和1/100s一級百分表，

17、測量時間大于3 min；這是我們廠采用的測量方法。 當(dāng)速度小于0.05mm/s時，實現(xiàn)連續(xù)平穩(wěn)地進行加載有一些困難，在這個方面日本島津有20萬碼的控制技術(shù)，較我們的公司好。 4．零點漂移的鑒定標(biāo)準(zhǔn) 我們公司采用了全程不分檔，但鑒定的時候是采用分六檔的標(biāo)準(zhǔn)來鑒定試驗機是否達到了標(biāo)準(zhǔn)。試驗機是0.5級機的時候應(yīng)該用10萬碼才能達到。零點漂移的計算方法：我們的工作機通常分為六檔，分別為最大負荷的100%、50%、20%、10%、5%、2%。而零點漂移是指在該量程中滿量程不超過0.1%（0.5級）或0.2%（1級）。例如10KN、0.5級的試驗機，則最大漂移不能超過： 100000*2%*0.

18、1%=0.2N 同理為1級機的時候： 100000*2%*0.2%=0.4N ，以此類推。（注意要燒機半個小時才開始鑒定） 5．力閥（靈敏度）鑒定標(biāo)準(zhǔn) 測力不能超過0.05%（指的是在最小檔位滿負荷）。例如10KN的試驗機： 100000*0.2*0.05%=0.1N 指的是當(dāng)你放一個0.1N的砝碼在試驗機上時，試驗機的讀數(shù)有變化。也就是負荷傳感器的最小感應(yīng)的單位要大于等于0.1牛。其他類推。 6．同軸度的鑒定標(biāo)準(zhǔn) 一般要求5KN以下的是2mm以內(nèi)。同軸度的鑒定方法有兩種方式：第一種是吊線法（常用方法），也稱為落錘式。第二種方法是：將同心棒的上端用夾具夾住，下端夾

19、住一個轉(zhuǎn)盤，在夾盤上面放置一個磁力百分表，讓探針圍繞同心棒旋轉(zhuǎn)。大于5KN的試驗機，使用的是貼應(yīng)變片的方法，在規(guī)定的同軸度測試儀上，在軸的相互成90度的周圍貼上四片應(yīng)變片，進行拉伸，測試他們的應(yīng)變的比然后按照 E（同軸度）=（最大變化—平均變化）/平均變化來計算。（國內(nèi)是用北京鋼鐵研究院研究的方法） 7．回程誤差的鑒定標(biāo)準(zhǔn) 進回程誤差=（進程-回程）/標(biāo)準(zhǔn)值 8．負荷鑒定標(biāo)準(zhǔn) 負荷鑒定一般要高于該精度的3倍以上才可以進行鑒定。在國際單位中，力是一個導(dǎo)出量，由質(zhì)量和加速度的乘法來定義。力的基準(zhǔn)量取決于質(zhì)量、時間和長度的基準(zhǔn)量。質(zhì)量的基準(zhǔn)量是一個保存在法國塞夫勒（SEVRES）市國際計量局

20、內(nèi)的箔銥圓柱體，稱為國際千克基準(zhǔn)。其他基準(zhǔn)通過精密度為10億分之幾的天平來和該基準(zhǔn)比對。而國家的計量體系是由國家一個精確度為10萬分之一的基準(zhǔn)器（標(biāo)準(zhǔn)砝碼），傳遞到下一級為一萬分之三稱為一等級標(biāo)準(zhǔn)測力計（高精度負荷傳感器），再下一級為二等級標(biāo)準(zhǔn)測力計千分之一的精確度。我們公司正在生產(chǎn)這種精度的測力儀。再下一等級的是三等級標(biāo)準(zhǔn)測力計（稱為測力環(huán)）精度為千分之三。在這一等級的機器也稱為工作測力機（0.5級）。一級機的 精度是百分之一，公司的產(chǎn)品都稱為工作機。 我國的計量體系分為兩條線： 國家工業(yè)——省級計量——市級計量站（有基準(zhǔn)器）

21、 國防系統(tǒng)——三零四所——區(qū)域計量站（有基準(zhǔn)器，在四川） 作為檢測只需要高于被檢測設(shè)備的3倍精度的設(shè)備就可以進行檢測，檢測才有效。 9．引伸計的檢測 10．包裝的檢測 例如防水，防潮，防銹的復(fù)合防護包裝 11．銘牌的內(nèi)容 a.名稱 b.型號 c.出廠日期、編號 d.試驗機最大試驗力 f.試驗機的級別（或測量范圍與級別） g.制造廠名稱 12．顛簸試驗等等 注：關(guān)于分檔的簡介 幾乎所有的檢測都要進行分檔，分檔的原因是因為電子元件的線性度的影響，不是什么電子元件的物理變形和電信號的轉(zhuǎn)變都成嚴(yán)格的線性比的。為了減少誤差，所以分段進行校核，這樣給我們的直接結(jié)果就是進

22、行分檔。雖然我們公司的編碼器全程不分檔。但是檢測的時候還是要進行分檔處理的。由于我們公司采用的是分辨率10萬碼，一般采用的是分六檔。分別為最大負荷的100%，50%，20%，10%，5%，2%六檔。當(dāng)他們進行檢測的時候就是檢測每一個量程的有效范圍80%—20%，所以有效值的計算方法例如：10KN的拉力試驗機的計算方法 10KN*2%*20%=40N 40N就是10KN的最小有效值。所以現(xiàn)在的試驗機的有效范圍是100%—0.4%，而10萬碼的也可以算出來。10萬碼是由靈敏度來算的。全程不分檔的好處在于在最大負荷以內(nèi)的測量沒有過度階段，使得交錯部分的試樣

23、采集方面比分檔有優(yōu)勢。 試驗機到當(dāng)?shù)匾院蠖家M行鑒定的。 試驗方法 1． 拉伸試驗： 注意事項： （1）金屬拉伸不可設(shè)定返車，硬質(zhì)塑料拉伸不設(shè)返車。 （2）金屬拉伸如要求彈性模量或σp0．2時用引伸計，塑料或橡膠拉伸如延伸率大于25mm時用大 變形。 以金屬拉伸為例： （1）一般來說金屬拉伸的特性曲線分四個部分：彈性段、屈服段、加工硬化段、頸縮段。 （2）主要參數(shù)指標(biāo)： ａ：規(guī)定非比例伸長應(yīng)力（σP） 試樣標(biāo)距部分的非比例伸長達到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時的應(yīng)力。表示此應(yīng)力的符號應(yīng)附以注腳說明。

24、 測定方法有：圖解法、滯后環(huán)法、逐步逼近法（公司現(xiàn)在一般用的方法） ｂ：規(guī)定總伸長應(yīng)力（σｔ） 試樣標(biāo)距部分的總伸長（彈性伸長加塑性伸長）達到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時的應(yīng)力。表示此應(yīng)力的符號應(yīng)附以注腳說明。 ｃ：規(guī)定殘余伸長應(yīng)力（σr） 試樣卸除拉伸力后，其標(biāo)距部分的殘余伸長達到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時的應(yīng)力。表示此應(yīng)力的符號應(yīng)附以注腳說明。 ｄ：屈服點（σs）：呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象的金屬材料，試樣在試驗過程中力不增加仍能繼續(xù)伸長時的應(yīng)力。 上屈服點：試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最大應(yīng)力。

25、 下屈服點：當(dāng)不計初始瞬時效應(yīng)時屈服階段中的最小應(yīng)力。 ｅ：屈服點伸長率（δs） 試樣從屈服開始至屈服階段結(jié)束（加工硬化開始）之間標(biāo)距地伸長與原始標(biāo)距的百分比 求法：屈服階段結(jié)束點的變形減去上屈服點的變形，或屈服階段結(jié)束點的非比例變形 ｆ：抗拉強度（σb）：試樣拉斷過程中最大力所對應(yīng)的應(yīng)力。 求法：最大力/原始橫截面積 ｇ：最大力下的伸長率：試樣拉到最大力時標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比。 ｈ：斷后伸長率（δ）：試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比。 （注意：軟件自動求

26、得的斷后伸長率是不準(zhǔn)的） ｉ：斷面收縮率（Ψ）：試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。 其它參數(shù)指標(biāo)： 彈性模量（Ｅ）：彈性變形范圍內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的比值。 泊松比（µ）：軸向應(yīng)力作用下，相應(yīng)的橫向應(yīng)變與軸向應(yīng)變之比的絕對值（彈性段范圍內(nèi)）。 塑性應(yīng)變比（γ）：將金屬薄板試樣單軸拉伸到產(chǎn)生均勻塑性變形時，試樣標(biāo)距內(nèi)，寬度方向的真實應(yīng)變與厚度方向真實應(yīng)變之比。 應(yīng)變硬化指數(shù)（η）：金屬薄板材料真實應(yīng)力減去真實應(yīng)變，在雙對數(shù)坐標(biāo)平面上關(guān)系曲線的斜率。 工程應(yīng)力：拉伸試驗過程中，任一時刻的負荷除以試樣原始橫截面積的商。 工程應(yīng)變：拉伸試驗

27、過程中，任一時刻的原始標(biāo)距增量與原始標(biāo)距之比。 真實應(yīng)力：拉伸試驗過程中，任一時刻的負荷除以試樣瞬時橫截面積的商。 真實應(yīng)變：拉伸試驗過程中，任一時刻的試樣標(biāo)距與原始標(biāo)距之比的自然對數(shù)。 2． 壓縮試驗（GB7341—87）： 注意事項： （1）試驗前要設(shè)置限位 （2）試驗速度不宜過大（可設(shè)置返車） 主要參數(shù)指標(biāo)： （1）規(guī)定非比例壓縮應(yīng)力（σpc） （2）規(guī)定總壓縮應(yīng)力（σtc） （3）壓縮屈服點（σsc） （4）抗壓強度（σb） （5）壓縮彈性模量（Ec） 3． 彎曲試驗： 注意事項： （1

28、）試驗前要設(shè)置限位 （2）試驗速度不應(yīng)過大（可設(shè)置返車） 行語： （1）三點彎曲：兩個支承點，一個彎心。 （2）四點彎曲：兩個支承點，兩個彎心。 （3）跨距：彎曲試驗裝置上試樣兩支承點間的距離。 （4）撓度：試樣彎曲時，其中線偏離原始位置的最大距離。 主要參數(shù)指標(biāo)： （1）試樣截面系數(shù)（W） （2）試樣截面慣性矩（I） （3）抗彎強度（σbb） （4）彎曲角度（α） （5）規(guī)定非比例彎曲應(yīng)力（σpb） （6）彎曲彈性模量（Eb） （7）彎曲斷裂能量（U） 4． 剪切試驗： 注意事項（分拉剪、

29、壓剪兩種）： （1）壓剪： a：注意試驗前限位 b：試驗速度不宜過大 c：可設(shè)置返車 （2）拉剪：最好不返車 主要參數(shù)指標(biāo)：最大力、剪切強度 5． 剝離試驗： 注意事項：軟件中停機條件的設(shè)定。 主要參數(shù)指標(biāo)：最大力、剝離強度（平均剝離力/試樣寬度） 6． 撕裂試驗： 注意事項：軟件中停機條件的設(shè)定。 主要參數(shù)指標(biāo)：最大力 7．頂破實驗：用于土工布實驗，測量最大破壞力。 8． 蠕變實驗：對某種材料施加一定的力，試驗一定的時間，一般在高溫下試驗的專用實

30、驗機。高溫蠕 變持久試驗，作保載試驗，公司試驗機只能在短時間內(nèi)實驗。 9． 循環(huán)往復(fù)試驗：不回零點，拉完卸載?；亓泓c需動態(tài)實驗機，拉完后，可返車。 10．疲勞試驗：低周疲勞———靜態(tài)實驗機 高周疲勞———需要動態(tài)試驗機。公司不能實現(xiàn)這種試驗。 試驗方法與標(biāo)準(zhǔn) 課程介紹 l 本課程將介紹一些常用試驗方法與試驗標(biāo)準(zhǔn) 概述 l 試驗方法將按拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂六種常見試驗方法講述； l 拉伸 l GB l 剪切 l 壓縮 l ISO l 剝離 l 彎曲 l DIN l 撕裂 試驗方法和試驗標(biāo)準(zhǔn)是分不開的，本教材不會分開來敘述，而將

31、采用糅合的辦法，使之相輔相成。 一、拉伸試驗 l 圖示： 1.1 注意事項 l 金屬拉伸不可設(shè)定返車，硬質(zhì)塑料拉伸不設(shè)返車，原則：返車不要由于沒卸試樣而頂壞夾具甚至傳感器；用大變形時注意不要撞傷大變形。 l 金屬拉伸如要求彈性模量或σP0.2時用引伸計，塑料或橡膠拉伸如延伸率大于25mm時用大變形。用大變形時試樣變形越大結(jié)果越精確。 1.2 以‘GB228－87金屬拉伸試驗方法’為例 1.3 典型曲線 l 一般來說金屬拉伸的特性曲線分四個部分： 1、彈性段 2、屈服斷 3、加工硬化段 4、頸縮段 1.4 主要參數(shù)指標(biāo) l 規(guī)定非比例伸

32、長應(yīng)力（σp） l 規(guī)定總伸長應(yīng)力（σt） l 規(guī)定殘余伸長應(yīng)力（σr） l 屈服點（σs） l 屈服點伸長率（δs） l 抗拉強度（σb） l 最大力下的伸長率 l 斷后伸長率（δ） l 斷面收縮率（ψ） 規(guī)定非比例伸長應(yīng)力（σP） l 定義：試樣標(biāo)距部分的非比例伸長達到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時的應(yīng)力。表示此應(yīng)力的符 號應(yīng)附以腳注說明，例如σP0.05、σP0.2等分別表示規(guī)定非比例伸長率為0.05％、0.2％時的應(yīng)力。通常規(guī)定非比例伸長率為0.2％。 l 測定方法： 1、圖解法； 2、滯后環(huán)法； 3、逐步逼近法。 規(guī)定總伸長應(yīng)力（σt） l 定義：

33、 試樣標(biāo)距部分的總伸長（彈性伸長加塑性伸長）達到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時的應(yīng)力。表示此應(yīng)力的符號應(yīng)附以腳注說明，例如σt0.5表示規(guī)定總伸長率為0.5％時的應(yīng)力。通常規(guī)定總伸長率為0.5％。 l 求法： 規(guī)定殘余伸長應(yīng)力（σr） l 定義：試樣卸除拉伸力后，其標(biāo)距部分的殘余伸長達到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時的應(yīng)力。表示此應(yīng)力的符號應(yīng)附以腳注說明，例如σr0.2表示規(guī)定殘余伸長率為0.2％時的應(yīng)力。 l 求法： 暫時未求。 屈服點（σs） l 定義： 呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象的金屬材料，試樣在試驗過程中力不增加（保持恒定）仍能繼續(xù)伸長時的應(yīng)力。如力發(fā)生下降，應(yīng)區(qū)分上、下屈服點。 1、上屈

34、服點（ σsu）： 試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最大應(yīng)力。 2、下屈服點（ σsl）： 當(dāng)不計初始瞬時效應(yīng)時屈服階段中的最小應(yīng)力。 l 測定方法： 請注意三種不同的屈服現(xiàn)象，其上下屈服點的算法不的同之處。一般屈服點取下屈服點。 屈服點伸長率（δs） l 定義： 試樣從屈服開始至屈服階段結(jié)束（加工硬化開始）之間標(biāo)距地伸長與原始標(biāo)距的百分比。 l 求法： 屈服階段結(jié)束點的變形減去上屈服點的變形，或屈服階段結(jié)束點的非比例變形。 抗拉強度（σb） l 定義：試樣拉斷過程中最大力所對應(yīng)的應(yīng)力。 l 求法： 最大力÷原始橫截面積 最大力下的伸長率 l

35、 定義：試樣拉到最大力時標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比。 l 求法： 應(yīng)區(qū)分最大力下的總伸長率（δgt）和非比例伸長率（δg）。 斷后伸長率（δ） l 定義： 試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比。 l 注意： 軟件自動求得的斷后伸長率是不準(zhǔn)的。 斷面收縮率（ψ） l 定義：試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。 1.5 補充說明 l 彈性模量（E）：彈性變形范圍內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的比值。 l 泊松比（μ）：軸向應(yīng)力作用下，相應(yīng)的橫向應(yīng)變與軸向應(yīng)變之比的絕對值。彈性段范圍內(nèi)。 l 塑性應(yīng)變比（γ值）：將金屬薄板試樣單軸拉伸到產(chǎn)生均勻塑性變形時，

36、試樣標(biāo)距內(nèi)，寬度方向的真實應(yīng)變與厚度方向大真實應(yīng)變之比。 Γ＝1/(ln(L1/L0)/(ln(b0/b1)-1) l 應(yīng)變硬化指數(shù)（η值）：金屬薄板材料真實應(yīng)力－真實應(yīng)變，在雙對數(shù)坐標(biāo)平面上關(guān)系曲線的斜率。 l 工程應(yīng)力：拉伸試驗過程中，任一時刻的負荷除以試樣原始橫截面積的商。 l 工程應(yīng)變：拉伸試驗過程中，任一時刻的原始標(biāo)距增量與原始標(biāo)距之比。 l 真實應(yīng)力：拉伸試驗過程中，任一時刻的負荷除以試樣瞬時橫截面積的商。 l 真實應(yīng)變：拉伸試驗過程中，任一時刻的試樣標(biāo)距與原始標(biāo)距之比的自然對數(shù)。其值＝ln(1+工程應(yīng)變) 二、 壓縮試驗 l 圖示： 2.1 注意事項 l 注

37、意試驗前限位； l 試驗速度不宜過大； l 可設(shè)置返車。 2.2 以‘GB7314－87金屬壓縮試驗方法’為例 2.3 典型曲線 2.4 主要參數(shù)指標(biāo) l 規(guī)定非比例壓縮應(yīng)力（σpc） l 規(guī)定總壓縮應(yīng)力（σtc） l 壓縮屈服點（σsc） l 抗壓強度（σb） l 壓縮彈性模量（Εc） 三、 彎曲試驗 l 圖示 3.1 注意事項 l 注意試驗前限位； l 試驗速度不宜過大； l 可設(shè)置返車。 3.2 以‘GB/T14452－93金屬彎曲試驗方法’為例 3.3 典型曲線 3.4 術(shù)語 l 三點彎曲：兩個支承點，一個彎心。 l 四點彎曲：

38、兩個支承點，兩個彎心。 l 跨距：彎曲試驗裝置上試樣 兩支承點間的距離。 l 撓度：試樣彎曲時，其中線偏離 原始位置的最大距離。 3.5 主要參數(shù)指標(biāo) l 試樣截面系數(shù)（W） 圓截面：W＝πd3/32 矩形截面：W＝bh2/6 l 試樣截面慣性矩（I） 圓截面：I＝πd4/64 矩形截面：I＝bh3/12 l 抗彎強度（σbb） σbb ＝（Fbb×Ls）÷（4×I） l 彎曲角度（α） l 規(guī)定非比例彎曲應(yīng)力（σpb） l 彎曲彈性模量（Εb） l 彎曲斷裂能量（U）：試樣彎曲至

39、 斷裂時所需的能量。 四、 剪切試驗 l 圖示： 4.1 注意事項 l 分拉剪、壓剪兩種； l 壓剪： – 注意試驗前限位； – 試驗速度不宜過大； – 可設(shè)置返車。 l 拉剪： – 最好不返車。 4.2 主要參數(shù)指標(biāo) l 最大力 l 剪切強度 五、 剝離試驗 l 圖示： 5.1 注意事項 l 軟件中停機條件的設(shè)置 5.2 典型曲線 5.3 主要參數(shù)指標(biāo) l 最大力 l 剝離強度：平均剝離力÷試樣寬度 六、 撕裂試驗 l 圖示: 6.1 注意事項 l 軟件中停機條件的設(shè)置 6.2 主要參數(shù)指標(biāo) l 最大力 溫馨提示：最好仔細閱讀后才下載使用，萬分感謝！