力学性能测试中各因素的影响

合集下载

机械结构材料力学性能分析

机械结构材料力学性能分析

机械结构材料力学性能分析引言:机械结构材料的力学性能分析是一项重要的工程技术,它对于机械结构的设计和制造具有决定性的影响。

本文将探讨机械结构材料力学性能分析的基本流程和方法,以及其中的一些关键因素。

1. 材料力学性能的概念和分类在机械结构材料力学性能分析中,力学性能包括强度、刚度、塑性和韧性等指标。

强度是材料抵抗外力破坏的能力,刚度则与材料对变形的抵抗能力有关。

塑性指材料在受力下能够产生持久的塑性变形,而韧性则是材料在破坏前能够吸收的能量。

这些性能指标的好坏直接影响着机械结构的可靠性和安全性。

2. 材料力学性能测试方法材料力学性能的测试方法多种多样,常见的包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验和冲击试验等。

拉伸试验是最常用的一种材料性能测试方法,通过施加拉力来测量材料的强度和刚度。

压缩试验和弯曲试验则用来测试材料的抗压和抗弯性能。

冲击试验则关注材料的韧性和吸能能力。

3. 材料力学性能的分析方法在材料力学性能分析中,常用的分析方法包括应力-应变分析、断裂力学和疲劳寿命分析等。

应力-应变分析是一种通过施加力和测量应变来评估材料性能的方法。

断裂力学则研究材料在受到外力作用下破裂的机理和分析方法。

疲劳寿命分析则关注材料在反复加载下的耐久性能。

4. 材料力学性能的影响因素材料力学性能受多种因素影响,包括材料的成分、组织结构、加工工艺和环境等。

例如,不同金属合金的强度和刚度常常取决于合金中添加的合金元素和热处理工艺。

材料的组织结构也会对力学性能产生重要影响,晶粒大小和晶界分布等因素均会影响材料的强度和塑性。

此外,环境因素如温湿度对材料性能的稳定性也有一定影响。

5. 机械结构材料力学性能分析的应用机械结构的设计和制造需要考虑材料力学性能的影响。

例如,在汽车制造中,车身结构需要具备足够的强度和刚度,以保证驾乘人员的安全。

同时,在航空航天领域,飞机材料需要满足一定的韧性和疲劳寿命,以应对复杂的工作环境和飞行载荷。

结论:机械结构材料的力学性能分析是一项重要的工程技术,它能够评估材料的强度、刚度、塑性和韧性等指标。

力学性能测试中各因素的影响

力学性能测试中各因素的影响

力学性能测试中各因素的影响金属力学性能试验方法是检测和评定金属材料产品质量的重要手段之一。

其中拉伸试验则是应用最广泛的力学性能试验方法。

拉伸试验过程中的各项强度和塑性性能指标是反映金属材料力学性能的重要参数。

结合国家标准、工作中出现的问题及查阅相关资料,现对影响拉伸试验结果准确度的因素,如试样的形状、尺寸、表面加工精度、加载速度、夹持器具及周围环境等做一次总结。

1样品的制备1. 1样品制备对拉伸曲线和测试数据有影响样品制备是很关键,准确的制样是获得准确实验数据的前提,GB /T2975 – 1998和GB/T 228.1-2010对试样的取材、形状、尺寸、加工精度和方法等都作了统一的规定。

实际工作中,对于板材和管材的试样是平板和圆管弧板带肩试样,一是制样时一般采用铣削加工,在过渡圆处会停止进刀,如果最后一刀给尽量较大,在加工抗力的作用下,使平行段铣削时就有较多的让刀,到达过渡圆弧与平行段衔接处的截面积减小;二是过渡圆有应力集中的影响,拉伸中试样的标距外部分先进入屈服状态。

对于圆管弧板带肩试样在夹紧时,展平夹紧部分使得试样产生弯曲应力,其最大值集中在过渡圆处,拉伸时也会产生曲线异常的现象,会影响测试数据。

1. 2样品制备要求首先,根据要检验样品,按GB /T228.1 - 2010制备标准样品。

国家标准对试样的取材、形状、尺寸、加工精度、试验的手段和方法以及数据的处理等都作了统一的规定。

其次,对破坏性试验,如材料强度指标的测定,考虑到材料质地的不均匀性,为使实验结果能相互比较,获得准确可靠的数据,应制备多个试样,得出材料的性能指标,然后综合评定结果,对非破坏性试验,试样弹性模量、变形量等的测定,因为要借助于变形放大仪表,为减小测量系统引入的误差,一般也要采用多次重复,然后综合评定结果。

第三,样品制备时,应尽量使过渡圆衔接处面积相等,提高加工精度,修磨光滑,不要有加工刀痕,减小应力集中,以减少试验结果误差。

工程流体力学中的流体力学性能测试

工程流体力学中的流体力学性能测试

工程流体力学中的流体力学性能测试工程流体力学中的流体力学性能测试是指对流体在工程应用中的性能进行测量和评估的一种方法。

通过对流体的流动、压力、速度、粘度等参数进行测量和分析,可以得到流体在不同工况下的性能指标,为工程设计和优化提供依据。

1. 流量测试:流量是流体在单位时间内通过某个截面的体积或质量,是流体性能测试中最常用的参数之一。

流量测试可以通过不同的方法进行,包括体积法、质量法和速度法等。

其中,体积法是通过测量流体通过管道或其他装置的体积来确定流量;质量法是通过测量流体通过装置前后的质量差来确定流量;速度法是通过测量流体通过截面的平均流速和截面积来确定流量。

2. 压力测试:压力是流体对单位面积的作用力。

在工程流体力学中,压力的测量对于流体的性能评估非常重要。

常见的压力测试方法包括压力传感器测量法和管道法。

压力传感器测量法是利用压力传感器将压力转化为电信号进行测量;管道法是通过在管道中安装压力计来测量流体的压力。

3. 速度测试:速度是流体的运动速率,对流体流动性能的测试也是工程流体力学中的重要任务。

速度测试可以通过不同的方法进行,包括流速计测量法、激光测速法和超声波测速法等。

其中,流速计测量法是通过测量流体通过截面的平均流速来确定速度;激光测速法是利用激光光束与流体相互作用来测量流体速度;超声波测速法是利用超声波在流体中传播的速度来测量流体速度。

4. 粘度测试:粘度是流体的阻力大小,用于描述流体的黏稠性。

粘度测试可以通过旋转式粘度计、滚动式粘度计和振荡式粘度计等方法进行。

旋转式粘度计是通过测量在某个转动条件下流体所产生的阻力来确定粘度;滚动式粘度计是利用流体在滚动条件下的滚动阻力来测量粘度;振荡式粘度计是利用流体在振荡条件下的阻尼特性来测量粘度。

5. 温度测试:流体的温度对流体性能有较大影响,因此在工程流体力学中对流体的温度进行测试也是必要的。

温度测试可以通过温度计、红外测温仪和热电偶等方法进行。

第五章-塑料力学性能测试

第五章-塑料力学性能测试
品上直接取样。 用原材料制成试样有几种方法,包括模压成型、注塑
成型、压延成型或吹膜成型等; 不同方法制样的试验结果不具备可比性; 同一种制样方法,要求工艺参数和工艺过程也要相同; 试样制备好后,要按GB/T 2918-1998标准,在恒温
恒湿条件下放置处理。
(2)材料试验机
影响因素主要有:测力传感器精度、速度控制精度、 夹具、同轴度和数据采集频率等。
第五章 力学性能测试
第一节 拉伸性能
一、概念及测试原理
1.基本概念
应变:当材料受外力作用,而所处的条件使它不能产生惯 性移动时,它的几何形状和尺寸将发生变化,这种变化就 称为应变。
应力:在任何给定时刻,在试样标距长度内,每单位原始 横截面积上所受的拉伸负荷。
拉伸强度:是在拉伸试验过程中,试样承受的最大拉伸应 力。
L0 100
L0
L
100
L
X
(3)标准偏差值按下式(5-4)计算
S
(Xi X)2
n 1
式中:S,标准偏差值;X
,单个测定值;X
i
,组
测定值的算术平均值;n,测定个数。
计算结果以算术平均值表示,σt取三位有效数字,
εt、S取二位有效数字。
3.影响因素
(1)试样的制备与处理 拉伸试验要求做成哑铃形试样; 制样方式有两种:一是用原材料制样;另一种是从制
精密度更高的平均值,试样数量可多于5个。
推荐试验速度
速度
允许偏差 速度
允许偏差
(mm/min) (%) (mm/min) (%)
1
±20
50
±10
2
±20
100 ±10
5
±20
200 ±10

混凝土的力学性能及其影响因素

混凝土的力学性能及其影响因素

混凝土的力学性能及其影响因素一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料,具有优良的性能,如承压、耐久、抗震等,是建筑结构中不可或缺的一部分。

混凝土的力学性能是决定其使用效果的关键,因此深入了解混凝土的力学性能及其影响因素对混凝土的设计、施工及维护有着重要的意义。

二、混凝土的基本力学性能1.抗压强度混凝土的抗压强度是指混凝土承受压力的能力。

一般情况下,混凝土的抗压强度与其材料的质量、配合比、水灰比、龄期等因素有关。

抗压强度的测试方法有标准试块法、小试块法、非标准试块法等。

2.抗拉强度混凝土的抗拉强度是指混凝土承受拉力的能力。

混凝土的抗拉强度较低,常常会出现裂缝。

为了提高混凝土的抗拉强度,通常采用钢筋等材料进行加固。

抗拉强度的测试方法有直接拉伸法、间接拉伸法等。

3.抗剪强度混凝土的抗剪强度是指混凝土承受剪切力的能力。

混凝土的抗剪强度与其抗压强度有一定的关系,但并不完全相同。

抗剪强度的测试方法有直接剪切法、间接剪切法等。

4.弹性模量混凝土的弹性模量是指混凝土在受力时所表现出来的弹性特性。

弹性模量越大,混凝土的刚性越大,反之则越柔软。

弹性模量的大小与混凝土的配合比、材料等因素有关。

5.泊松比混凝土的泊松比是指混凝土在受力时横向变形与纵向变形之间的比值。

泊松比的大小与混凝土的材料等因素有关。

三、混凝土的影响因素1.材料混凝土的材料包括水泥、骨料、砂子、水等。

这些材料的质量直接影响混凝土的力学性能。

一般来说,水泥的种类和品质、骨料的种类和粒径、砂子的种类和粒径以及水的质量等因素都会对混凝土的力学性能产生影响。

2.配合比混凝土的配合比是指混凝土中各材料的比例。

不同的配合比会影响混凝土的力学性能。

一般来说,配合比中水泥的比例越高,混凝土的抗压强度越大,但是若水泥的比例过高,混凝土的韧性和抗冻性会下降。

3.水灰比混凝土的水灰比是指混凝土中水和水泥的比例。

水灰比的大小对混凝土的力学性能有着重要的影响。

一般来说,水灰比越小,混凝土的抗压强度越大,但是若水灰比过小,混凝土的可加工性和耐久性会降低。

塑料的几种力学性能的测试

塑料的几种力学性能的测试

塑料常规力学性能的测试(拉伸冲击弯曲)影响塑料力学性能的因素•影响塑料力学性能的因素很多,有聚合物结构的影响(如:聚合物种类,分子量及其分布,是否结晶等),有成型加工的影响(如:成型加工的方式及加工条件导致结晶度、取向度的变化,试样的缺陷等);有测试条件的影响(如:测试温度,湿度,速度等),它们会导致实验重复性差等缺陷,所以力学性能的测试有严格的测试标准,如GB1042-92规定:环境温度为25±1℃,相对湿度为65±5%,样品的尺寸、形状均有统一规定,实验结果往往为五次以上平均。

拉伸实验•一实验目的•掌握塑料拉伸强度的测试原理及测试方法,并能分析影响因素;加深对应力----应变曲线的理解,并从中求出有用的多种机械性能数据;观察拉伸时出现的屈服,裂纹,发白等现象。

二实验原理•拉伸试验是对试样沿纵轴向施加静态拉伸负荷,使其破坏。

通过测定试样的屈服力,破坏力,和试样标距间的伸长来求得试样的屈服强度,拉伸强度和伸长率。

定义•拉伸应力:试样在计量标距范围内,单位初始横截面上承受的拉伸负荷。

•拉伸强度:在拉伸试验中试样直到断裂为止,所承受的最大拉伸应力。

•拉伸断裂应力:在拉伸应力-应变曲线上,断裂时的应力。

•拉伸屈服应力:在拉伸应力-应变曲线上,屈服点处的应力。

•断裂伸长率:在拉力作用下,试样断裂时,标线间距离的增加量与初始标距之比,以百分率表示。

•ε断=(L-L0)/L0×100%•式中:L0------试样标线间距离,mm•L-------试样断裂时标线间距离,mm•弹性模量:在比例极限内,材料所受应力与产生响应的应变之比。

应力-应变曲线•由应力-应变的相应值彼此对应的绘成曲线,通常以应力值作为纵坐标,应变值作为横坐标。

应力-应变曲线一般分为两个部分:弹性变形区和塑性变形区,在弹性变形区,材料发生可完全恢复的弹性变形,应力和应变呈正比例关系。

曲线中直线部分的斜率即是拉伸弹性模量值,它代表材料的刚性。

材料力学性能测试及其结果解读

材料力学性能测试及其结果解读

材料力学性能测试及其结果解读材料力学性能测试是一种用来评估材料力学特性的有效方法。

通过测试不同材料的强度、硬度、韧性、延展性等性能参数,可以了解材料的力学性能,为材料的选用和设计提供重要依据。

本文将介绍材料力学性能测试的基本原理和常用方法,并对测试结果进行解读。

一、材料力学性能测试的基本原理材料力学性能测试主要依靠实验方法来获取材料的物理性质和力学性能。

其基本原理是通过施加一定的外力或载荷到材料上,测量材料在这种外力或载荷作用下的响应,以确定材料的力学特性。

常见的材料力学性能参数包括强度、硬度、韧性和延展性等。

强度是指材料在外力作用下所能承受的最大应力值,常用参数有抗拉强度、屈服强度和抗压强度等。

硬度是指材料抵抗外界物体穿透、切割、碾压的能力,常用参数有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。

韧性是指材料能够吸收外力并进行塑性变形的能力,常用参数有断裂韧性和冲击韧性等。

延展性是指材料在外力作用下能够产生永久塑性变形的能力,常用参数有伸长率和断面收缩率等。

二、常用的材料力学性能测试方法1. 拉伸测试:拉伸测试是评估材料抗拉强度和延展性能的常用方法。

该方法将材料制成规定形状的试样,在拉伸机上施加外力,测量试样在拉伸过程中的应力和应变,进而得到材料的力学性能参数。

2. 压缩测试:压缩测试用于评估材料的抗压强度和韧性。

该方法将材料制成规定形状的试样,在压力机上施加外力,测量试样在压缩过程中的应力和应变,从而确定材料的力学性能。

3. 硬度测试:硬度测试是评估材料抵抗外界物体穿透、切割、碾压的能力的常用方法。

常见的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等,利用不同的硬度计测量试样在受载后的硬度值,以评估材料的硬度特性。

三、对材料力学性能测试结果的解读1. 强度解读:强度是评估材料在外力作用下的抵抗能力,通常以抗拉强度和屈服强度为指标。

抗拉强度是材料在拉伸过程中能够承受的最大应力值,屈服强度是材料开始产生塑性变形的临界点。

力学性能的测试

力学性能的测试

拉伸性能的测试
6.影响因素
(1)成型条件:由试样自身的微观缺陷和微观不同性引 起 (2)温度和湿度: (3)拉伸速度:塑料属于粘弹性材料,其应力松弛过程 与变形速率紧密相关,需要一ห้องสมุดไป่ตู้时间过程 (4)预处理:材料在加工过程中,由于加热和冷却的时 间和速度不同,易产生局部应力集中,经过在一定温 度下的热处理或称退火处理,可以消除内应力,提高 强度 (5)材料性质:结晶度、取向、分子量及其分布、交联 度 (6)老化:老化后强度明显下降
拉伸性能的测试
III试样(8字形)的制备和尺寸要求
拉伸性能的测试
IV型(长条形)试样及尺寸
拉伸性能的测试
3.实验速度:
拉伸性能的测试
塑料材料选择试样类型测试速度参考
拉伸性能的测试
4.操作步骤
①试样的状态调节和试验环境按国家标准规定。 ②在试样中间平行部分做标线,示明标距。 ③测量试样中间平行部分的厚度和宽度,精确到0.01mm, II型试样中间平行部分的宽度,精确到0.05mm,测3点,取 算术平均值。 ④夹具夹持试样时,要使试样纵轴与上下夹具中心连线重 合,且松紧适宜。 ⑤选定试验速度,进行试验。 ⑥记录屈服时负荷,或断裂负荷及标距间伸长。试样断裂 在中间平行部分之外时,此试样作
力学性能的测试拉伸性能的测试拉伸性能测试原理及国标试样速度操作步骤数据的处理影响因素拉伸性能的测试原理拉伸试验是对试样延期纵轴方向施加静态拉伸负荷使其破坏通过测量试样的屈服力破坏力和试样标距间的伸长来求得试样的屈服强度拉伸强度和伸长率
力学性能的测试
拉伸性能的测试
拉伸性能测试原理及国标 裁样 试样速度 操作步骤 数据的处理 影响因素
拉伸性能的测试
1.参照标准——国标GB/T 1040-92

工程材料力学性能

工程材料力学性能

TEM微观形貌(疲劳辉纹), 显示疲劳断口光亮区裂纹缓 慢扩展过程
疲劳断裂实例
硬度
硬度——衡量材料软硬程度的性能指标,分压入法和刻划法两类 压入法硬度表征材料弹性、微量塑性变形抗力及形变强化能力等,常用的有布氏 硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度(HV)。 数值
HB P 0.204P F D ( D D 2 d 2 )
e de dl l ln ln(1 ) l0 l l0
l
S Ke n
其中,S为真应力,e为真应变,K为常数,n——形变强 化指数。 一些金属材料的形变强化指数 材料 n Al ~0.15 -Fe ~ 0.2 Cu ~ 0.30 18-8不锈钢 ~ 0.45
金属压力加工
硬度测试的优点:
制样简单,设备便宜;
基本上是非破坏性; 可大致预测其它一些力学性能。
冲击韧性
冲击韧性——表征材料抵抗冲击载荷的能力。 指标:冲击韧性(冲击值)KU( KV )
mg (h h) KU ( KV ) J/cm2 A • 冲击试验标准试样: • U型缺口(梅氏试样) • V型缺口(夏氏试样)
670℃加热(完全再结晶)
750℃加热(晶粒长大)
屈服强度——条件屈服强度
屈服强度s——材料开始产生塑性变形时的应力
条件屈服强度s:
产生0.2%残余变形
时的应力值
屈服强度
s
低碳钢的拉伸应力-应变曲线 以下屈服点的屈服应力为屈服强度
抗拉强度、断裂强度
抗拉强度(强度极限,UTS)
b——试样断裂前承受的最

c s cos cos
c称为晶体的临界分切应力,其数值取决于材料的本性、温

力学性能说课稿

力学性能说课稿

力学性能说课稿标题:力学性能说课稿引言概述:力学性能是指材料在受力作用下的力学行为,它直接影响着材料的使用性能和工程应用。

在材料科学与工程学科中,力学性能是一个重要的研究方向,通过对材料的力学性能进行分析和测试,可以更好地了解材料的性能特点,指导材料的设计和应用。

本文将从材料的力学性能概念、分析方法、测试技术、影响因素和应用领域等方面进行详细介绍。

一、力学性能的概念1.1 弹性模量:弹性模量是材料在受力作用下的变形能力,是衡量材料刚度的重要指标。

1.2 屈服强度:材料在受力作用下开始产生塑性变形的临界点,是材料反抗外力的能力。

1.3 断裂韧性:材料在受力作用下发生断裂的能力,是材料抗破坏能力的重要指标。

二、力学性能的分析方法2.1 线性弹性分析:通过建立材料的应力-应变关系,分析材料在弹性阶段的力学性能。

2.2 塑性分析:研究材料在超过屈服强度后的塑性变形行为,分析材料的塑性性能。

2.3 断裂分析:通过研究材料的断裂韧性和断裂机制,分析材料的破坏行为。

三、力学性能的测试技术3.1 拉伸试验:通过施加拉力来测试材料的弹性模量、屈服强度和断裂韧性等力学性能。

3.2 压缩试验:通过施加压力来测试材料在受压状态下的力学性能。

3.3 弯曲试验:通过施加弯曲力来测试材料的弯曲强度和断裂韧性等力学性能。

四、影响力学性能的因素4.1 材料的组织结构:材料的晶粒大小、晶界密度、位错密度等组织结构对力学性能有重要影响。

4.2 温度和环境条件:温度和环境条件对材料的力学性能有明显影响,如高温会降低材料的强度和韧性。

4.3 加工工艺:材料的加工工艺会影响其组织结构和晶粒大小,进而影响力学性能。

五、力学性能的应用领域5.1 材料设计:通过对材料的力学性能进行分析,可以指导材料的设计和选择,提高材料的性能。

5.2 工程应用:在工程领域中,对材料的力学性能要求严格,力学性能的好坏直接影响着工程的安全和可靠性。

5.3 新材料研发:对新材料的力学性能进行研究,可以为新材料的研发和应用提供重要参考。

材料组织和微观结构对力学性能的影响实验分析

材料组织和微观结构对力学性能的影响实验分析

材料组织和微观结构对力学性能的影响实验分析摘要:材料的力学性能是指材料在外界施加力的作用下的变形和破坏行为。

在工程领域中,理解和评估材料的力学性能对于正确选择和设计材料至关重要。

本文通过实验分析,探讨了材料组织和微观结构对力学性能的影响。

引言:材料的力学性能是由其组织和微观结构决定的。

组织是指材料的化学成分和相对于排列方式。

微观结构是指在组织中的晶粒大小、分布和相互作用。

这些因素的变化将直接影响材料的力学性能。

因此,通过实验分析,我们可以更深入地理解材料组织和微观结构对力学性能的影响。

实验方法:1. 选择不同材料样本。

2. 确定实验参数,如加载速率和温度。

3. 使用适当的实验设备进行实验。

4. 采集力学性能数据。

5. 分析数据并得出结论。

实验结果和分析:通过实验,我们可以观察和测量材料在受到力的作用下的变形和破坏行为。

以下是针对不同组织和微观结构对力学性能的影响的实验结果和分析。

1. 组织的影响:不同组织的材料具有不同的力学性能。

例如,在金属材料中,晶格缺陷和排列方式将直接影响材料的强度和硬度。

通过控制材料的加工方法和热处理过程,可以改变材料的组织结构,从而改善其力学性能。

2. 微观结构的影响:微观结构是材料的晶粒大小、分布和相互作用。

晶粒的大小对材料的强度和韧性有很大的影响。

通常情况下,材料的晶粒越小,其强度越高。

此外,相互作用方式也会影响材料的力学性能。

例如,在聚合物材料中,若分子链之间的交联较多,材料的强度和硬度将增加。

3. 实验数据和分析方法:在实验中,可以通过拉伸试验、压缩试验、冲击试验等不同的测试方法来评估材料的力学性能。

通过测量材料在不同负荷下的应力-应变曲线,可以获得材料的屈服强度、断裂强度和延伸性等参数。

同时,使用显微镜观察和分析材料的断口形貌,可以了解材料的断裂模式和破坏机理。

结论:通过实验分析,我们得出了以下结论:- 材料的组织和微观结构对其力学性能具有重要影响。

- 组织的变化可以改善材料的力学性能,如提高材料的强度和硬度。

金属材料室温拉伸试验结果影响因素分析

金属材料室温拉伸试验结果影响因素分析

金属材料室温拉伸试验结果影响因素分析在金属材料的力学性能测试中,室温拉伸试验是一种常用的方法。

通过对拉伸试验的结果进行分析,可以了解金属材料在受力状态下的性能表现,从而为工程设计和材料选择提供指导。

但是,在进行室温拉伸试验的过程中,很多因素都会影响测试结果,因此需要进行分析和总结,以保证测试结果的准确性和可靠性。

试验方法在进行室温拉伸试验时,需要使用拉压试验机对金属材料进行受力测试。

具体的试验方法如下:1.样品的准备:首先要制备出符合试验标准的金属材料样品。

样品的尺寸和形状需要符合标准规定;2.样品的安装:将样品固定在拉压试验机的夹持装置上,保证样品的垂直和居中;3.实施试验:进行试验前,需要对试验机进行校准,并设置好加载速率。

然后开始实施试验,通过拉伸试验机施加一定的拉力,记录下拉力和位移的变化;4.结束试验:当试验中出现断裂或其他异常情况时,需要及时停止试验。

如果试验正常结束,则根据试验标准计算和记录试验结果。

影响因素分析在进行室温拉伸试验时,很多因素都会对测试结果产生影响。

下面将逐一分析这些因素,并探讨它们对试验结果的影响。

样品的尺寸和形状样品的尺寸和形状是影响试验结果的重要因素。

一般来说,样品的截面积越大,则试验结果越稳定。

如果样品的尺寸较小,则试验结果的误差就会较大。

此外,样品的形状也会对试验结果造成影响,比如,圆形的样品受力均匀性要好于矩形或正方形样品。

因此,在进行试验时,需要选择符合标准要求的样品尺寸和形状,以保证测试结果的准确性。

试验机的质量和性能试验机的质量和性能对试验结果也有着非常重要的影响。

如果试验机的质量和性能不足,则测试结果偏差较大。

因此,在进行拉伸试验前,需要对试验机进行校准,并了解试验机的质量和性能,并且使用符合标准要求的试验机。

试验速度试验速度也是影响试验结果的因素之一。

通常来说,拉伸速度越快,则材料在受力下的变形也越快,这样就有可能造成取样时产生的缺陷等隐性缺陷在荷载下得不到很好的反映。

影响材料拉伸性能试验的几大技术因素机械基础

影响材料拉伸性能试验的几大技术因素机械基础

影响材料拉伸性能试验的几大技术因素屈服强度σs、抗拉强度σb等参数是金属材料最富代表性的力学性能指标,是工程设计、机械制造的主要依据,这类力学性能指标的分析和研究对于从事基础理论研究和分析工程事故具有非常重要的意义。一、影响材料拉伸试验强度的因素:1.温度效应随着试验温度的升高, 金属材料的σs(σ0.2)显著降低。例如低碳钢材料,随着试验温度升高,其屈服强度σs相应降低且屈服平台的长度逐渐缩短,直至某一温度屈服平台消失,σs不复存在;由于温度升高使材料的晶界由硬、脆转变为软、弱,使其抗力降低,因此,材料的σb在宏观上也随试验温度的变化而改变。2. 加载速率效应材料的屈服点随加载速率的增大而提高;室温条件下,拉伸速度对强度较高的金属材料的σb 无影响,而对强度较低的、塑性好的金属材料有微小的影响。拉伸时加载速率增大,σb有增高的趋势。在高温下,拉伸加载速率对σb有显著的影响。3.试验条件及试样工艺效应金属材料处于有害的介质环境时,试样的屈服点降低。试样的表面粗糙度对屈服点也有影响,特别是对塑性较差的金属材料有较大的影响,有使屈服点降低的趋势。4. 偏心效应由于试验机的加载轴线与试样的几何中心不一致,所以严格的轴向荷载(图1(a))是很难获得的,这就造成了试验机偏心加载、产生弯曲而引入测试误差。考虑同轴度的影响,试样受。如图1(b)所示。其中,几何同轴度为e、力的同轴度为α图15.试验刚度效应在创恒实验室的材料的拉伸试验中,试验系统可视为试验机机身、夹具-加载系统和试样三部分构成的“可变形的试验系统”。显然,试验机机身的刚度、夹具-加载系统的刚度和受拉试样的抗拉刚度共同构成了“试验系统”的刚度。所以,试验机的弹性变形、夹具-加载系统的工作状态和试样本身的变形都会对试验产生影响,即试验刚度在一定程度上会影响试样的试验强度指标。在实践中,不同刚度的试验机实测对比结果也反映了试验刚度对材料试验强度的影响。二、结论1. 遵循规范、仔细操作、认真分析、将各种技术因素对材料试验强度的影响最小化2. 使用符合要求的试样,保证加载的对中度,尽量使用气动或液压夹具,减少偏心效应的影响。3. 试验刚度随荷载P的增加而逐渐减小,试验的刚度也与试样的尺寸和材料弹性模量有关。。

拉伸速率对钢筋力学性能测定结果的影响分析

拉伸速率对钢筋力学性能测定结果的影响分析

拉伸速率对钢筋力学性能测定结果的影响分析摘要:伴随我国市场经济蓬勃发展,人们消费能力予以提升,对建筑物的需求量与日俱增,为建筑行业良性发展提供条件,其中钢筋作为工程建设中常用材料,其力学性能直接影响工程稳定性及建设质量,本文通过对拉伸速率对钢筋力学性能测定结果的影响进行分析,以期为提升工程建设质量,保障钢筋应用成效提供依据。

关键词:拉伸速率试验;钢筋力学性能;测定结果;影响钢筋即螺纹钢多为条状,通常作为支撑物骨架,为满足工程建筑客观需求,钢筋种类得以丰富,主要包括带肋钢筋、圆钢筋等,还可依据供应形式、生产工艺、轧制外形、直径大小、化学成分以及用途予以分类,为提升建筑结构稳定性奠定基础。

其中,拉伸速率对钢筋力学性能会产生一定影响,同时影响其稳定性,为使钢筋力学性能更加高效,分析其力学性能测定结果及影响显得尤为重要。

一、钢筋拉伸力学性能测试的其他影响因素钢筋是混凝土结构中的主要抗拉构件,其作为混凝土结构的主要构件之一,其对混凝土结构的稳定性、安全性具有一定的意义。

因此,对于钢筋的力学性能检测可以确保混凝土结构的施工质量,提高结构的承载能力。

1.1试验操作过程中的影响因素钢筋力学性能检测过程中主要参与者为检测人员,其操作的规范性、科学性直接影响钢筋力学性能检测结果的可靠度。

如果在钢筋检测过程中,检测人员对检测过程、规程缺乏了解,对检测步骤不熟练,可能会导致钢筋检测结果存在一定的误差。

同时,如果检测人员对钢筋检测缺项、漏项,也可能会影响钢筋检测数据的可靠性,使得检测数据结果存在一定的偏差。

1.2检测设备对钢筋的影响因素在钢筋检测过程中,检测设备对钢筋检测结果的可靠度起到一定的作用,其可以对钢筋检测的结果具有一定的影响。

在钢筋检测工程中设备是否正常运行可影响钢筋检测的持续开展,如果检测设备发生故障,不仅影响钢筋检测正常进行,且无法保障钢筋检测结果的真实性,其检测的各项指标存有较大的偏差。

但是在实际钢筋检测过程中,常发现对检测设备的保养维护不恰当,导致设备不可以正常开展。

材料的力学性能研究及其影响因素

材料的力学性能研究及其影响因素

材料的力学性能研究及其影响因素材料的力学性能是描述材料在受力时表现出的特性的一组参数,包括材料的弹性模量、屈服强度、断裂韧性等。

这些性能参数对于材料的实际应用至关重要,因为它们直接决定了材料在各种受力情况下的表现。

材料的力学性能研究包括对不同材料的分析和测试,通过实验和理论模拟来获得各种性能参数,以便更好地了解材料的性能和应用范围。

同时,研究材料的力学性能还可以揭示材料内部结构、力学响应的本质,为新材料的设计和开发提供重要的指导。

材料的力学性能通常受到以下几个因素的影响:1.材料的成分和结构材料的成分和结构是影响其力学性能的重要因素。

例如,两种不同成分的合金,即使它们有相似的外观和密度,它们的强度和韧性也可能存在很大的差异;同样的,多孔材料和致密材料之间也会有很大的力学性能差异。

这是因为不同的成分和结构决定了微观的物理属性和分子间作用力,从而影响了材料的力学表现。

2.应力状态和应变率除了材料的成分和结构外,应力状态和应变率也是影响材料力学性能的因素。

不同的应力状态和应变率可能会导致材料的强度和韧性出现很大的变化。

例如,在拉伸和压缩试验中,材料的强度和韧性可能存在较大的差异;同时,在高速冲击和慢变形等不同的应变率下,材料的力学表现也会发生很大的变化。

3.温度和湿度温度和湿度也是对材料力学性能影响的重要因素。

在不同的温度和湿度下,材料的分子间相互作用会发生变化,从而导致其力学性能发生变化。

例如,在高温下,材料可能会发生塑性流动而导致变形;同样,在高湿度条件下,材料可能会受到潮解或腐蚀而导致其强度和韧性发生变化。

4.制备和处理方法材料的制备和处理方法也可能会对其力学性能产生影响。

例如,同样的材料制备方法可能导致不同的晶体结构和微观组织,从而影响材料的力学性能;同样的,加工方法的不同也可能导致材料的力学性能发生变化。

总的来说,材料的力学性能是描述材料在受力时表现出的特性的一组参数,它们受到材料的成分和结构、应力状态和应变率、温度和湿度以及制备和处理方法的影响。

实验二十二 塑料常规力学性能测试

实验二十二  塑料常规力学性能测试

实验二十二塑料常规力学性能测试本实验包括:拉伸试验,压缩试验,静弯曲试验,剪切试验,冲击试验。

概述一、测试标准方法聚合物材料日新月异,种类繁多,根据其用途和力学状态,人们通常把它们分为塑料、橡胶、纤维三大类合成材料。

各类材料的性能要求、测试方法都不尽相同。

我们这里只介绍应用最广的塑料类聚合物材料的一些常规力学性能的通用测试方法。

这些方法操作简单,技术条件有严格的统一规定,测试较快。

其结果可作为不同材料的质量比较,生产上的品质控制和质量验收的依据,有的还可以作为应用中使用性能指标和工程设计的数据。

为了测试数据相比,要求测试方法的技术条件和操作方法统一化、标准化、设备仪器定型化。

根据这些方法的完善程度,国内外均分别划分为内部标准方法、企业标准方法、部(或局)标准方法和国家标准方法,甚至还有国际标准方法。

塑料类聚合物材料的常规力学性能测试方法在我国已逐步建立起了一套原化学工业部标准方法均须有关负责部门审查标准公布方才有效,国家标准由中华人民共和国龟甲标准总局审定发布。

二、影响测试结果的一些因素影响塑料测试结果的因素很多,由内在因素也有外在因素。

内在因素如:材料本身分子量的大小及分布不同,结构规整性,取向和结晶程度各异,内在存在的各种缺陷的多寡等。

外部因素如:试样在制备过程中加工条件的差别所引起的应力分布,机械缺陷等。

试验过程中温度、湿度的变化等等。

从测试角度来说,我们主要考虑与测试结果精度有关的因素。

这类因素也很多,如拉伸等试验中作用力速度即拉伸速度等,都必须严格控制没,否否则结果不能重复也不可比,给数据的分析、取用带来麻烦甚至可靠性也值得怀疑。

因此,各项测试都必须合理地规定技术条件,严格操作,使各种影响结果的因素所造成的误差趋于最小,这就是要制定标准试验方法的原因。

由于下列每种试验方法的影响因素还将分别讨论,这里仅就力学性能测试中共同的影响因素简单讨论一下。

(一)试样1、试样制备制备试样一般有两个途径:(1)从板、片、棒等制成品或半制成品上合理地切取材料,经一定的机械加工质量关系很大。

力学性能试验

力学性能试验

力学性能试验朱永惺南京汽轮电机厂第二章力学性能试验取样基本知识(P18)第一节试样类型及取样原则(P18)一、取样依据:GB/T 2975-1998《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试验制备》二、取样原则:1、取样对力学性能试验结果的影响;三要素:取样部位:1)加工过程中变形量各处不均匀2)材料内部各种缺陷分布和金属组织不均匀取样方向:材料在加工过程中金属是沿晶粒主加工变形方向流动,晶粒被拉长并排成行,夹杂也沿主加工变形方向排列,因此材料性能各向异性。

例如:纵向试样(试样纵向轴线与主加工方向平行)和横向试样(试样纵向轴线与主加工方向垂直)有较大差异:薄板材纵向试样抗拉强度,下屈服强度都高于横向试样,断面收缩率更是远远大于横向试样。

取样数量:1)某些力学性能指标对试验条件和材料本身的特性十分敏感,单个试样结果不足以为信,应采用最小的取样数量;2)试验结果的分散性及经济因素2、样品的代表性;一般性规定:GB/T 2975-1998专门的规定:产品材料标准和协议:①材料的平均性能;②取样方向;一般取其最危险、最薄弱的部位,因为最薄弱、最危险处的力学性能决定了产品的性能;此外受力状态与零部件的受力状态相一致;三、力学性能试验的试样取样类型:1、从原材料上直接取样:2、从产品(结构或零部件)的一定部位上取样;3、把实物作为样品。

四、样坯切取方法:无论用什麽方法都应遵循以下原则:(1)应在外观及尺寸合格的材料上取样,试料应有足够的尺寸,以保证机加工出足够的试样进行规定的试验及复验;(2)取样时,应对样坯和试样做出不影响其性能的标记,以保证始终能识别取样的位置和方向;(3)取样的方向应按材料标准规定或双方协议执行;(4)切取样坯时,应防止因过热、过冷、加工硬化而影响其力学性能及工艺性能。

如果过热了怎么办?比如,采用火焰切割法取样时,由于材料是在火焰喷嘴下熔化而使样坯从整体上分离出来,在熔化区域附近,材料承受了一个从熔化到相变点(723℃)以下温度变化区域,这一局部的高温将会引起材料性能的很大变化,所以切割样坯(样坯切割线至试样边缘)必须留有足够的切割余量。

工程材料力学性能影响因素研究

工程材料力学性能影响因素研究

工程材料力学性能影响因素研究摘要:随着科学技术的不断发展,越来越多的新型材料在生产生活中得以运用,尤其在实际运用层面,在工程运用方面对材料力学性质的分析作用日渐凸显。

本文分析材料力学性质,并对其影响因素进行总结,以期对需要相关资料的人士提供一些基础性助力。

关键词:工程材料;力学;性能;影响因素前言材料的韧性、脆性、塑性、弹性、强度和强度属于材料属于材料的基本力学知识范畴,在工程建设中,为了对材料的力学性质进行判断,需要采取性能测试的方式对其的力学性能进行测试,以便对材料的工程质量作出保证。

笔者对工程材料力学性能的影响因素仅局限研究,旨在有效提高工程材料的使用品质。

1对材料强度与强度的影响因素1.1材料自身性质的影响根据材料的本性可以将材料分为复合、高分子、陶瓷、金属材料四大类,所说的复合材料指的是由两种及以上不同的材料组合成的材料,比如复合型不锈钢,其结合键具有较强的复杂性,对于高分子材料来说,它又被称作聚合物,是由有机合成材料构成的,它的组成元素是大分子化合物,其特点是分子量特别高,大量相互连接且结构性相同的链节都包含在每一个大分子里,比如包括纤维、橡胶及塑料。

对于陶瓷材料而言,通常是指由氧的化合物与一种非金属元素及几种非金属元素的化合物。

金属材料通常又分有色金属和黑色金属,同时也包括以金属为基本结构的合金及金属。

对于影响材料的强度和强度因素来说,首先应对于材料的构造及组成进行分析,材料组成、构造不同都会对材料的强度形成影响,通常所说的材料组成,指的是由于原材料的不同因此合成的材料也有所不同,具体说来是指原材料的复合方式及合成比例[1]。

其次,材料的孔隙特征及孔隙率也会对材料的强度形成影响,所说的孔隙率是指颗粒间孔隙体积与总体积的占有比例,而孔隙特征指的是闭口和开口两种,就相同材料而言,孔隙率与材料强度互为反比,孔隙率越小其强度就会越大,而孔隙率越大其强度则会越小。

最后,材料的龄期也会对材料的强度形成影响,这主要在混凝土材料方面有着较强的体现,在相关的养护时间内,随着保养时间的增加,混凝土材料的硬度也会随之增加,但是经过一段时间后,混凝土的材料就不会发生变化,最多是在保养时间越长的情况下,发生缓慢性的变化,但同时随着时间的延长,混凝土材料的硬度也会发生变小的情况。

材料力学性能的检测分析

材料力学性能的检测分析

材料力学性能的检测分析材料力学性能是描述材料在外力作用下的行为和特性的关键指标。

在现代工程中,材料的选择直接影响到结构的安全性、耐久性和经济性。

因此,对材料力学性能的检测与分析成为了材料科学与工程领域的重要课题。

本文将探讨不同材料力学性能的检测方法、检测过程中的注意事项以及如何对检测结果进行有效分析。

1. 材料力学性能的基本概念材料力学性能主要包括强度、刚度、韧性、疲劳强度、塑性、弹性等几个方面。

这些性能直接影响到材料在实际应用中的表现。

强度:指材料抵抗变形或破坏的能力,通常用抗拉强度、抗压强度和抗弯强度来表示。

刚度:是描述材料在外力作用下抵抗形变的能力,一般用杨氏模量表示。

韧性:表示材料在塑性变形后能够吸收能量而不发生断裂的能力。

疲劳强度:是指材料在反复加载条件下能够承受的最大应力幅值。

塑性:指材料在屈服后仍能发生较大形变而不发生断裂的特性。

了解这些基本概念有助于我们更好地进行材料力学性能的检测分析。

2. 材料力学性能的检测方法不同类型的材料需要采用不同的方法进行力学性能的检测。

以下将介绍几种常用的方法:2.1 拉伸试验拉伸试验是最常用的一种检测方法,适用于金属、塑料等多种材料。

试验过程中,样品通过拉伸施加轴向负荷,以测定其应力-应变曲线,从而获得抗拉强度、屈服强度、延伸率等参数。

试验步骤:制备标准试样,长度通常为100mm。

将试样固定于拉伸设备中。

逐步施加拉伸力,记录下应力和应变数据。

数据处理,绘制应力-应变曲线,并提取相关性能指标。

2.2 压缩试验压缩试验用于检测材料在压缩载荷下的行为,适用于混凝土、陶瓷等脆性材料。

测试过程中,同样需要获取应力与应变的数据推动相应参数的推导。

试验步骤:制备适当尺寸的试样,通常为立方体或圆柱体。

使用压缩测试机,逐步施加负载并记录数值。

确定物质在不同负载下的应力状态,以便得到其抗压强度等指标。

2.3 弯曲试验弯曲试验主要用于评估材料在受弯时的性质,例如木材和复合材料。

拉力试验影响因素

拉力试验影响因素

拉力试验机拉伸速度主要对于拉伸速度、断后延伸率、屈服强度的影响。

拉伸速度试验机的影响随材料的不同而有所差异,因此做拉伸试验时必须严格按照标准试验方法规定的速率进行试验,否则会对试验结果的准确性造成影响。

1.抗拉强度:抗拉强度随着试验速度的上升,抗拉强度增大,但到达一定阶段后趋于稳定2.屈服强度:试验速度较慢时,屈服强度与抗拉强度相差比较大;试验速度愈快,屈服强度与抗拉强度的差值逐渐减少。

3.断后延伸率:拉伸速度的提高使断后延伸率下降,到一定阶段后断后伸长率下降趋于缓慢。

(另外塑性大的抗拉强度和断后伸长率对拉伸速度的敏感性大,而塑性小的抗拉强度和断后伸长率对拉伸速度敏感性则相对较小。

)一般情况拉伸速度的变化对试验结果的影响如上,但对于塑料材料,它属于粘弹性材料,它的应力松弛过程与变形速度紧密相连。

当拉伸速度减小时,拉伸强度减小,断裂伸长率增大;拉伸速度增大时,塑料呈现脆性,拉伸强度增大,断裂伸长率减小。

由于材料种类繁多,性能差异很大,弹性阶段与塑性阶段的过渡情况很复杂,通过和残余应力等指标作为材料弹性阶段与塑性阶段的转折点的指标来反应材料的过渡过程的性能,其中屈服点与非比例应力是最常用的指标。

虽然屈服点与非比例应力同是反应材料弹性阶段与塑性阶段“转折点”的指标,但它们反应了不同过渡阶段特性的材料的特点,因此它们的定义不同,求取方法不同,所需设备也不完全相同。

因此笔者将分别对这两个指标进行分析。

从上面的描述,可以看出准确求取屈服点在材料力学性能试验中是非常重要的,在许多的时候,它的重要性甚至大于材料的极限强度值(极限强度是所有材料力学性能必需求取的指标之一),然而非常准确的求取它,在许多的时候又是一件不太容易的事。

它受到许多因素的制约,归纳起来有:1.夹具的影响;2.试验机测控环节的影响;3.结果处理软件的影响;4.试验人员理论水平的影响等。

这其中的每一种影响都包含了不同的方面。

下面逐一进行分析:一、夹具的影响这类影响在试验中发生的机率较高,主要表现为试样夹持部分打滑或试验机某些力值传递环节间存在较大的间隙等因素,它在旧机器上出现的概率较大。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

力学性能测试中各因素的影响
金属力学性能试验方法是检测和评定金属材料产品质量的重要手段之一。

其中拉伸试验则是应用最广泛的力学性能试验方法。

拉伸试验过程中的各项强度和塑性性能指标是反映金属材料力学性能的重要参数。

结合国家标准、工作中出现的问题及查阅相关资料,现对影响拉伸试验结果准确度的因素,如试样的形状、尺寸、表面加工精度、加载速度、夹持器具及周围环境等做一次总结。

1样品的制备
1. 1样品制备对拉伸曲线和测试数据有影响
样品制备是很关键,准确的制样是获得准确实验数据的前提,GB /T2975 – 1998和GB/T 228.1-2010对试样的取材、形状、尺寸、加工精度和方法等都作了统一的规定。

实际工作中,对于板材和管材的试样是平板和圆管弧板带肩试样,一是制样时一般采用铣削加工,在过渡圆处会停止进刀,如果最后一刀给尽量较大,在加工抗力的作用下,使平行段铣削时就有较多的让刀,到达过渡圆弧与平行段衔接处的截面积减小;二是过渡圆有应力集中的影响,拉伸中试样的标距外部分先进入屈服状态。

对于圆管弧板带肩试样在夹紧时,展平夹紧部分使得试样产生弯曲应力,其最大值集中在过渡圆处,拉伸时也会产生曲线异常的现象,会影响测试数据。

1. 2样品制备要求
首先,根据要检验样品,按GB /T228.1 - 2010制备标准样品。

国家标准对试样的取材、形状、尺寸、加工精度、试验的手段和方法以及数据的处理等都作了统一的规定。

其次,对破坏性试验,如材料强度指标的测定,考虑到材料质地的不均匀性,为使实验结果能相互比较,获得准确可靠的数据,应制备多个试样,得出材料的性能指标,然后综合评定结果,对非破坏性试验,试样弹性模量、变形量等的测定,因为要借助于变形放大仪表,为减小测量系统引入的误差,一般也要采用多次重复,然后综合评定结果。

第三,样品制备时,应尽量使过渡圆衔接处面积相等,提高加工精度,修磨光滑,不要有加工刀痕,减小应力集中,以减少试验结果误差。

2拉伸速度对试验结果的影响及控制要求
2. 1拉伸速度的影响
拉伸速度不仅对测试数据有影响,对拉伸曲线的形貌也有影响。

板状拉伸试样拉伸时,会出现这种情况,其拉伸曲线在上屈服点处不是先沿弹性曲线向上到达上屈服点,然后再向下进入屈服过程,而是出现在沿弹性直线向上到达下屈服点时,曲线先向左、向上、再向右、向下画圈,最后进入屈服流动过程的现象。

试样在被拉伸到屈服极限附近时,在引伸计标距范围内突然出现拉伸力几乎不变,引伸计测得的变形出现回弹,而不是快速增加这样的拉伸曲线现象,主要原因是:试样在被拉伸到屈服极限附近
时,由于某种原因引伸计标距范围外的部分首先进入了屈服状态,其轴向变形快速增加,如果此时试验机横梁位移速度过低,就不能满足试样的屈服流动伸长变形对横梁位移的要求,不能使用试样在引伸计标距范围内还处于线弹性状态的一段保持其变形的相应的增加,造成引伸计标距范围内这一段试样的变形回弹。

当适当的加快拉伸速度,拉伸曲线便基本正常。

2. 2拉伸速度的要求
在弹性变形阶段,金属变形量很小,而拉伸载荷迅速增大,这时如果用横梁位移控制来做拉伸试验,速度太快会导致整个弹性阶段很快被冲过去。

以弹性模量为200MPa的普通钢材为例,如果标距为50mm 的材料,在弹性阶段内以10mm/min的速度进行拉伸,实际的应力速率为200000N mm2s- 1×100mm/min ×1min /60s ×1/50mm = 666N / mm2 s- 1,一般钢材的屈服强度小于600MPa,只需要1秒钟就把材料拉到屈服状态,速度太快。

所以在弹性阶段一般选择采用应力速率控制或负荷控制。

塑性较好的材料试样过了弹性阶段后,载荷增加不大,而变形增加很快,为了防止拉伸速度过快,一般采用横梁位移控制和应力速率控制。

在GB /T228.1 - 2010中规定,“在弹性范围至上屈服强度,试验机夹头的分力速率应尽可能保持恒定并在规定的应力速率范围内(材料的弹性模量E • 150000N / mm2,应力速率应控制在2~20 (N /mm2 ) · s- 1范围内,材料的弹性模量E • 150000N / mm2,应力速率应控制在6~60(N / mm2 ) ·s- 1范围内)。

若仅测下屈服强度,在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0. 00025/ s - 0. 0025/ s之间,平行长度内的;应变速率应尽可能保持恒定。

在塑性范围直至规定强度应变速率不应超过0. 0025/ s。

”应力速率和应变速率的切换点,最好在弹性阶段结束的点进行应力速度到应变速率的切换。

在切换过程中要没有冲击、没有掉力,这是拉伸试验的一个关键点。

3引伸计装卸、标定的影响及控制要求
3. 1引伸计的影响
引伸计是试验机的一个重要附件,主要用于试样变形较小的试验,如在测定材料弹性模量和规定非比例延伸强度时,必须安装引伸计。

如果不需要测定这两个性能指标,则不必安装引伸计。

引伸计装夹、跟踪与取下的方法、时机不正确,也会影响弹性阶段的试验结果和曲线形态。

3. 2引伸计装卸、标定的要求
1)目前常用的是电子引伸计,在装夹时,将引伸计轻拿,把标距杆垫片卡在力臂与标距杆之间,压紧两力臂,使两刀刃垂直接触试样,用弹簧或橡皮筋将引伸计绑在试样上,装好后取出标距杆垫片,使力臂与标距杆之间保持0. 5mm的间隙。

并保证上下两个刃口与试样垂直,手拿两个测量臂不要捏得太紧,防止两个测量臂产生弹性变形,当手松开时,两臂又弹回,致使初始变形时无读数。

另外,要保护好电子引伸计,不要摔碰,刃口保持锋利,标距杆两端的螺钉不要取下,以防两臂开度无限制张开,造成应变片及弹簧片永久变形,造成电子引伸计损坏。

还要注意引伸计装夹、跟踪与取下的时机。

如果要
求最大力下的总伸长,引伸计就必须跟踪到最大力以后再取下。

对于薄板试样,拉断后冲击不大,引伸计可以直接跟踪到试样断裂;但对于拉力较大的试样,最好是试验机拉伸到最大力以后开始保持横梁位置不动,等取下引伸计以后把试样拉断。

有的夹具在夹紧试样时会产生一个初始力,一定要把初始力消除后再夹持引伸计,这样引伸计夹持的标距才是试样在自由状态下的原始标距。

2)标定要求:标定是给引伸计两刀刃间以一定的标准位移,测出引伸计的相应电信号输出量,从而确定标准位移与输出量的对应关系。

标定过程为: ①将引伸计装夹到变形标准器上,将引伸计连接到测量系统中。

调整测量系统平衡,并选择好仪器的有关参数。

将X - Y记录仪的记录笔调到“零位”。

②转动校准器的刻度盘使精密螺杆移动,引伸计就能感受到给定的标准位移值。

③从X - Y记录仪上读出记录笔沿X坐标移动的格数,再用标准位移除以格数,便可得到每格所代表的位移值,此数值即为标定值。

3)测量要求: ①将引伸计夹在被测部位事先粘好的刀口上。

将调好的X - Y 记录仪开到记录位置,取X轴记录ΔL。

②加载使试件变形,在X - Y记录仪上即可指示出X 轴上的位移量。

通过标定过程确定的标准位移,便可读出对应的ΔL 值。

如果同时再取Y轴表示载荷P,X - Y记录仪上便可绘出P -ΔL 曲线。

③试验结束,整理仪器和机器。

4)注意事项: ①标定时,标准位移要按相应增量增加。

②标定一般要重复进行三次,每次都要把引伸计取下重新安装。

③测量时,测量系统的有关参数必须与标定时相同。

4夹持具及试样装夹对试验结果的影响及控制要求
4. 1夹持具选择、试样夹持的影响
装夹包括夹持具选择、试样的夹持和引伸计的装卸,夹持具选择、试样夹持和引伸计的装卸不正确会影响测试结果。

夹持具与试验的试样形状不匹配和夹具的表面外型花纹形状不适宜,会造成夹具和试样间不能形成足够的夹持面积,静摩擦力不够,导致拉伸过程中夹具和试样产生相对滑动,从而影响了拉伸结果。

另外如果夹持角度倾斜,在拉伸过程中会影响测试结果,倾斜试样受拉伸力时,会在倾斜方向上产生力的分解,金属材料在不同的方向上的弹性模量和强度等性能是不同的,会造成试验结果的误差。

4. 2夹持具选择、试样装夹的要求选择适合试样的夹具,对于特殊试样支配支特殊的夹持具,试样夹紧,圆试样夹在V 型夹块的中间,扁试样须垂直于夹块,不能倾斜,可制作一个垂直直角附件,装夹时比靠试样测量是否垂直。

夹持部分要足够长,最少要为夹块长度的3 /4。

上下夹头夹紧时,严禁升降横梁。

4.3偏心效应
由于试验机的加载轴线与试样的几何中心不一致,所以严格的轴抽载荷是很难获得的,这就造成了试样机的偏心加载、产生弯曲而引入测试误差。

4.4试验机的刚度效应
在材料的拉伸试验中,试验系统可视为试验机机身、夹具-加载系统和试样三部分构成的可变形的试验系统。

显然,试验机的机身刚度、夹具-加载系统的刚度和受拉试样的刚度共同构成了试验系统的刚度。

所以,试验机的弹性变形,夹具-加载系统的工作状态和试样本身的变形都会对试验产生影响。

因此在试验过程中,一定不能超过试验机的测试范围。

5 温度效应
随着试验温度的升高,金属材料的Rp0.2显著降低,如低碳钢材料,随着试验温度的升高,其屈服强度Rp0.2相应降低且屈服平台的长度逐渐缩短,直到某一温度屈服平台消失;由于温度升高,使材料的晶界由硬、脆变为软、弱,使其抗力降低。

相关文档
最新文档