材料試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)

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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(yàn)機(jī)簡介 1． 產(chǎn)品名稱：材料萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)（俗稱拉力機(jī)）, 它有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （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(jī)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(shí)驗(yàn)機(jī)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(jī)控制電子萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)CMT），也稱電腦控制、電腦伺服、計(jì)算機(jī)控制，能自動(dòng)測量并能打印報(bào)告。 所謂“萬能”指試驗(yàn)機(jī)的負(fù)荷傳感器能進(jìn)行

2、拉伸和壓縮雙向測量，而只能進(jìn)行拉伸或壓縮單向測量的試驗(yàn)機(jī)則稱為拉力試驗(yàn)機(jī)。 2． 所屬行業(yè)： “計(jì)量行業(yè)”，用于檢測。屬于儀器儀表計(jì)量行業(yè)下的試驗(yàn)機(jī)行業(yè)。 3．用途：對材料進(jìn)行物理性能測試，最重要的指標(biāo)是材料的強(qiáng)度。試驗(yàn)分動(dòng)態(tài)試驗(yàn)和靜態(tài)試驗(yàn)兩種，靜態(tài)試驗(yàn)頻率低于5HZ，公司目前的產(chǎn)品主要用于靜態(tài)試驗(yàn)。動(dòng)態(tài)試驗(yàn)頻率在50-200HZ之間，由高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)來做。 材料強(qiáng)度主要的計(jì)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(jī)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(yàn)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(yàn)機(jī)的常規(guī)試驗(yàn)： （1）拉伸試驗(yàn)：主要測（

4、棒材和板材）抗拉強(qiáng)度及延伸率。 （2）彎曲試驗(yàn)：測抗彎強(qiáng)度（與材料的長和寬相關(guān)），有三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲倆種。 （3）壓縮試驗(yàn)：主要測抗壓強(qiáng)度（與材料的面積和高度相關(guān)），是一種破壞性試驗(yàn)。 （4）剪切試驗(yàn)：測剪切強(qiáng)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(yàn)。 （5）剝離試驗(yàn)：對兩種材料復(fù)合在一起的材料進(jìn)行分離，測剝離力和平均剝離強(qiáng)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(yàn)：對同種材料的撕開（與材料的厚度相關(guān)），求撕裂強(qiáng)度。 7．特殊試驗(yàn)： （7）頂破實(shí)驗(yàn)：土

5、工布的試驗(yàn)，測量最大破壞力。 （8）蠕變實(shí)驗(yàn)：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(yàn)一定的時(shí)間。 實(shí)驗(yàn)機(jī)高溫蠕變持久試驗(yàn)，作保載試驗(yàn)，公司試驗(yàn)機(jī)只能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)。 （9）循環(huán)往復(fù)試驗(yàn)：不回零點(diǎn)，拉完卸載，回零點(diǎn)需動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)機(jī)，拉完后，既返車。 （10）疲勞試驗(yàn)：低周疲勞———靜態(tài)實(shí)驗(yàn)機(jī) 高周疲勞———需要?jiǎng)討B(tài)試驗(yàn)機(jī)。公司目前不能實(shí)現(xiàn)這種試驗(yàn)。 電子萬能試驗(yàn)機(jī)的簡介 一． 電子萬能試驗(yàn)機(jī)的簡介 電子萬能試驗(yàn)機(jī)是主要測量材料的物理力學(xué)性能的機(jī)器，材料的物理力學(xué)性能包括拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)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(jì)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(jì)量是指實(shí)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(yàn)性質(zhì)的測量，也可理解為測量和試驗(yàn)的綜合。 根據(jù)被測量是否隨時(shí)間變化，可將測量分為動(dòng)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(dòng)態(tài)測量是為確定量的瞬時(shí)值及（或）其隨時(shí)間變化的量所進(jìn)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(huì)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(jì)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(shí)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(shí)際值、修過的算術(shù)平均值、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器所復(fù)現(xiàn)的量值等作為約定真值。其中，實(shí)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(jì)量檢定中通常把高一等級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值稱為實(shí)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(jī)誤差兩部分。測量裝置的隨機(jī)誤差分量可用對同一被測量在同一行程方向連續(xù)進(jìn)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(shí)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(shí)，測的電壓實(shí)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(jí)是用來表達(dá)該裝置在符合一定的計(jì)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(jí)，以允許引用誤差值來作為準(zhǔn)確度級(jí)別的代號(hào)。例如，“0.2級(jí)”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(dòng)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(hào)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(hào)和噪聲的功率。 有時(shí)也用信號(hào)電壓和噪聲電壓來表示信噪比，這時(shí)信噪比SNR（以dB為單位）中的V 和 V 分別為信號(hào)和噪聲的電壓。例

10、如，用某儀器測量某信號(hào)時(shí)的信噪比為65dB。此時(shí)表示信號(hào)電壓和干擾電壓之比（V /V）為1000，噪聲電壓還不到信號(hào)電壓的千分之一。 5．動(dòng)態(tài)范圍 動(dòng)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(dòng)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(shí)驗(yàn)來確定被測量的實(shí)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(shí)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(dú)立直線。端基直線是一條通過測量范圍的上下限點(diǎn)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(dú)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(gè)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(diǎn)的斜率（即各點(diǎn)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(gè)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(shí)際上是一個(gè)無綱量的比例常數(shù)。這時(shí)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(gè)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(gè)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(gè)給定的輸入、輸出總是相同的 ，如圖中細(xì)斜線。但是實(shí)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(shí)，對于同一輸入量所得到的兩個(gè)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(huì)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(shí)，穩(wěn)定度是指裝置不受時(shí)間變化影響的能力。如果是對其他影響量來考察穩(wěn)定時(shí)，則需特別說明。 測量裝置的測量特性隨時(shí)間的慢變化，稱為漂移。在規(guī)定條件下，對一個(gè)恒定的輸入在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的輸出變化，稱為點(diǎn)漂；標(biāo)稱范圍最低值的點(diǎn)漂，稱為零點(diǎn)漂移，簡稱零漂。 三．試驗(yàn)機(jī)的鑒定標(biāo)準(zhǔn)的解釋 所有拉力試驗(yàn)機(jī)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(jí)和0.5級(jí)的計(jì)量許可證，而

15、其他單位的一般是單個(gè)項(xiàng)目的計(jì)量許可證。試驗(yàn)機(jī)必須有銘牌。計(jì)量許可證是由省級(jí)計(jì)量頒發(fā)，委托市級(jí)檢測中心進(jìn)行考核的。 試驗(yàn)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)綜合指標(biāo)，不是某一指標(biāo)超過某個(gè)指數(shù)就稱為這個(gè)級(jí)別的試驗(yàn)機(jī)。它的鑒定標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)包括過載保護(hù)、橫梁移動(dòng)速度、漂移、力值指示裝置（包括鑒別力）、引伸計(jì)、噪音、同軸度、負(fù)荷、以及進(jìn)回程誤差等。國家省一級(jí)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(jí)的試驗(yàn)機(jī)。以及計(jì)量法規(guī)定，機(jī)械不可以自檢測。日本人試驗(yàn)機(jī)的所謂自檢測不符合計(jì)量法。 1．工作環(huán)境 a.試驗(yàn)機(jī)的環(huán)境要求是10℃—30℃之間，而且要求溫度變化不到2℃/小時(shí)。 b.試驗(yàn)機(jī)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(dòng)停機(jī)（采用的是用軟件控制停機(jī)）。 3．速度鑒定標(biāo)準(zhǔn) 現(xiàn)在要求是0.5級(jí)機(jī)是誤差0.2%，1級(jí)機(jī)是不超過1%。 當(dāng)?shù)陀?.1mm/s時(shí)，采用一級(jí)千分表和分辨力1/100s一級(jí)百分表，測量時(shí)間大于30min。 而0.1—10mm/s時(shí)，采用一級(jí)磁力表和分辨力1/100s一級(jí)百分表，測量時(shí)間大于10 min。 大于10mm/s時(shí)采用鋼直尺和1/100s一級(jí)百分表，

17、測量時(shí)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(shí)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)平穩(wěn)地進(jìn)行加載有一些困難，在這個(gè)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(diǎn)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(shí)候是采用分六檔的標(biāo)準(zhǔn)來鑒定試驗(yàn)機(jī)是否達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)機(jī)是0.5級(jí)機(jī)的時(shí)候應(yīng)該用10萬碼才能達(dá)到。零點(diǎn)漂移的計(jì)算方法：我們的工作機(jī)通常分為六檔，分別為最大負(fù)荷的100%、50%、20%、10%、5%、2%。而零點(diǎn)漂移是指在該量程中滿量程不超過0.1%（0.5級(jí)）或0.2%（1級(jí)）。例如10KN、0.5級(jí)的試驗(yàn)機(jī)，則最大漂移不能超過： 100000*2%*0.

18、1%=0.2N 同理為1級(jí)機(jī)的時(shí)候： 100000*2%*0.2%=0.4N ，以此類推。（注意要燒機(jī)半個(gè)小時(shí)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(fù)荷）。例如10KN的試驗(yàn)機(jī)： 100000*0.2*0.05%=0.1N 指的是當(dāng)你放一個(gè)0.1N的砝碼在試驗(yàn)機(jī)上時(shí)，試驗(yàn)機(jī)的讀數(shù)有變化。也就是負(fù)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(gè)轉(zhuǎn)盤，在夾盤上面放置一個(gè)磁力百分表，讓探針圍繞同心棒旋轉(zhuǎn)。大于5KN的試驗(yàn)機(jī)，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(jìn)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(jì)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(jìn)回程誤差=（進(jìn)程-回程）/標(biāo)準(zhǔn)值 8．負(fù)荷鑒定標(biāo)準(zhǔn) 負(fù)荷鑒定一般要高于該精度的3倍以上才可以進(jìn)行鑒定。在國際單位中，力是一個(gè)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(shí)間和長度的基準(zhǔn)量。質(zhì)量的基準(zhǔn)量是一個(gè)保存在法國塞夫勒（SEVRES）市國際計(jì)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(jì)量體系是由國家一個(gè)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(jí)為一萬分之三稱為一等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測力計(jì)（高精度負(fù)荷傳感器），再下一級(jí)為二等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測力計(jì)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(jí)的是三等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測力計(jì)（稱為測力環(huán)）精度為千分之三。在這一等級(jí)的機(jī)器也稱為工作測力機(jī)（0.5級(jí)）。一級(jí)機(jī)的 精度是百分之一，公司的產(chǎn)品都稱為工作機(jī)。 我國的計(jì)量體系分為兩條線： 國家工業(yè)——省級(jí)計(jì)量——市級(jí)計(jì)量站（有基準(zhǔn)器）

21、 國防系統(tǒng)——三零四所——區(qū)域計(jì)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(jìn)行檢測，檢測才有效。 9．引伸計(jì)的檢測 10．包裝的檢測 例如防水，防潮，防銹的復(fù)合防護(hù)包裝 11．銘牌的內(nèi)容 a.名稱 b.型號(hào) c.出廠日期、編號(hào) d.試驗(yàn)機(jī)最大試驗(yàn)力 f.試驗(yàn)機(jī)的級(jí)別（或測量范圍與級(jí)別） g.制造廠名稱 12．顛簸試驗(yàn)等等 注：關(guān)于分檔的簡介 幾乎所有的檢測都要進(jìn)行分檔，分檔的原因是因?yàn)殡娮釉木€性度的影響，不是什么電子元件的物理變形和電信號(hào)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(jìn)行校核，這樣給我們的直接結(jié)果就是進(jìn)

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(shí)候還是要進(jìn)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(fù)荷的100%，50%，20%，10%，5%，2%六檔。當(dāng)他們進(jìn)行檢測的時(shí)候就是檢測每一個(gè)量程的有效范圍80%—20%，所以有效值的計(jì)算方法例如：10KN的拉力試驗(yàn)機(jī)的計(jì)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(yàn)機(jī)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(fù)荷以內(nèi)的測量沒有過度階段，使得交錯(cuò)部分的試樣

23、采集方面比分檔有優(yōu)勢。 試驗(yàn)機(jī)到當(dāng)?shù)匾院蠖家M(jìn)行鑒定的。 試驗(yàn)方法 1． 拉伸試驗(yàn)： 注意事項(xiàng)： （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(shí)用引伸計(jì)，塑料或橡膠拉伸如延伸率大于25mm時(shí)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(gè)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(dá)到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時(shí)的應(yīng)力。表示此應(yīng)力的符號(hào)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(dá)到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時(shí)的應(yīng)力。表示此應(yīng)力的符號(hào)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(dá)到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時(shí)的應(yīng)力。表示此應(yīng)力的符號(hào)應(yīng)附以注腳說明。 ｄ：屈服點(diǎn)（σs）：呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象的金屬材料，試樣在試驗(yàn)過程中力不增加仍能繼續(xù)伸長時(shí)的應(yīng)力。 上屈服點(diǎn)：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(diǎn)：當(dāng)不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)屈服階段中的最小應(yīng)力。 ｅ：屈服點(diǎn)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(diǎn)的變形減去上屈服點(diǎn)的變形，或屈服階段結(jié)束點(diǎn)的非比例變形 ｆ：抗拉強(qiáng)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(shí)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(dòng)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(shí)，試樣標(biāo)距內(nèi)，寬度方向的真實(shí)應(yīng)變與厚度方向真實(shí)應(yīng)變之比。 應(yīng)變硬化指數(shù)（η）：金屬薄板材料真實(shí)應(yīng)力減去真實(shí)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(yàn)過程中，任一時(shí)刻的負(fù)荷除以試樣原始橫截面積的商。 工程應(yīng)變：拉伸試驗(yàn)

27、過程中，任一時(shí)刻的原始標(biāo)距增量與原始標(biāo)距之比。 真實(shí)應(yīng)力：拉伸試驗(yàn)過程中，任一時(shí)刻的負(fù)荷除以試樣瞬時(shí)橫截面積的商。 真實(shí)應(yīng)變：拉伸試驗(yàn)過程中，任一時(shí)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(yàn)（GB7341—87）： 注意事項(xiàng)： （1）試驗(yàn)前要設(shè)置限位 （2）試驗(yàn)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(diǎn)（σsc） （4）抗壓強(qiáng)度（σb） （5）壓縮彈性模量（Ec） 3． 彎曲試驗(yàn)： 注意事項(xiàng)： （1

28、）試驗(yàn)前要設(shè)置限位 （2）試驗(yàn)速度不應(yīng)過大（可設(shè)置返車） 行語： （1）三點(diǎn)彎曲：兩個(gè)支承點(diǎn)，一個(gè)彎心。 （2）四點(diǎn)彎曲：兩個(gè)支承點(diǎn)，兩個(gè)彎心。 （3）跨距：彎曲試驗(yàn)裝置上試樣兩支承點(diǎn)間的距離。 （4）撓度：試樣彎曲時(shí)，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(qiáng)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(yàn)： 注意事項(xiàng)（分拉剪、

29、壓剪兩種）： （1）壓剪： a：注意試驗(yàn)前限位 b：試驗(yàn)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(qiáng)度 5． 剝離試驗(yàn)： 注意事項(xiàng)：軟件中停機(jī)條件的設(shè)定。 主要參數(shù)指標(biāo)：最大力、剝離強(qiáng)度（平均剝離力/試樣寬度） 6． 撕裂試驗(yàn)： 注意事項(xiàng)：軟件中停機(jī)條件的設(shè)定。 主要參數(shù)指標(biāo)：最大力 7．頂破實(shí)驗(yàn)：用于土工布實(shí)驗(yàn)，測量最大破壞力。 8． 蠕變實(shí)驗(yàn)：對某種材料施加一定的力，試驗(yàn)一定的時(shí)間，一般在高溫下試驗(yàn)的專用實(shí)

30、驗(yàn)機(jī)。高溫蠕 變持久試驗(yàn)，作保載試驗(yàn)，公司試驗(yàn)機(jī)只能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)。 9． 循環(huán)往復(fù)試驗(yàn)：不回零點(diǎn)，拉完卸載。回零點(diǎn)需動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)機(jī)，拉完后，可返車。 10．疲勞試驗(yàn)：低周疲勞———靜態(tài)實(shí)驗(yàn)機(jī) 高周疲勞———需要?jiǎng)討B(tài)試驗(yàn)機(jī)。公司不能實(shí)現(xiàn)這種試驗(yàn)。 試驗(yàn)方法與標(biāo)準(zhǔn) 課程介紹 l 本課程將介紹一些常用試驗(yàn)方法與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 概述 l 試驗(yàn)方法將按拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂六種常見試驗(yàn)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(yàn)方法和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是分不開的，本教材不會(huì)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(yàn) l 圖示： 1.1 注意事項(xiàng) 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(shí)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(shí)用引伸計(jì)，塑料或橡膠拉伸如延伸率大于25mm時(shí)用大變形。用大變形時(shí)試樣變形越大結(jié)果越精確。 1.2 以‘GB228－87金屬拉伸試驗(yàn)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(gè)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(diǎn)（σs） l 屈服點(diǎn)伸長率（δs） l 抗拉強(qiáng)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(dá)到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時(shí)的應(yīng)力。表示此應(yīng)力的符 號(hào)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(shí)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(dá)到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時(shí)的應(yīng)力。表示此應(yīng)力的符號(hào)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(shí)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(dá)到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時(shí)的應(yīng)力。表示此應(yīng)力的符號(hào)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(shí)的應(yīng)力。 l 求法： 暫時(shí)未求。 屈服點(diǎn)（σs） l 定義： 呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象的金屬材料，試樣在試驗(yàn)過程中力不增加（保持恒定）仍能繼續(xù)伸長時(shí)的應(yīng)力。如力發(fā)生下降，應(yīng)區(qū)分上、下屈服點(diǎn)。 1、上屈

34、服點(diǎn)（ 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(diǎn)（ σsl）： 當(dāng)不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)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(diǎn)的算法不的同之處。一般屈服點(diǎn)取下屈服點(diǎn)。 屈服點(diǎn)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(diǎn)的變形減去上屈服點(diǎn)的變形，或屈服階段結(jié)束點(diǎn)的非比例變形。 抗拉強(qiáng)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(shí)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(dòng)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(bǔ)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(shí)，

36、試樣標(biāo)距內(nèi)，寬度方向的真實(shí)應(yīng)變與厚度方向大真實(shí)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(shí)應(yīng)力－真實(shí)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(yàn)過程中，任一時(shí)刻的負(fù)荷除以試樣原始橫截面積的商。 l 工程應(yīng)變：拉伸試驗(yàn)過程中，任一時(shí)刻的原始標(biāo)距增量與原始標(biāo)距之比。 l 真實(shí)應(yīng)力：拉伸試驗(yàn)過程中，任一時(shí)刻的負(fù)荷除以試樣瞬時(shí)橫截面積的商。 l 真實(shí)應(yīng)變：拉伸試驗(yàn)過程中，任一時(shí)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(yàn) l 圖示： 2.1 注意事項(xiàng) l 注

37、意試驗(yàn)前限位； l 試驗(yàn)速度不宜過大； l 可設(shè)置返車。 2.2 以‘GB7314－87金屬壓縮試驗(yàn)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(diǎn)（σsc） l 抗壓強(qiáng)度（σb） l 壓縮彈性模量（Εc） 三、 彎曲試驗(yàn) l 圖示 3.1 注意事項(xiàng) l 注意試驗(yàn)前限位； l 試驗(yàn)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(yàn)方法’為例 3.3 典型曲線 3.4 術(shù)語 l 三點(diǎn)彎曲：兩個(gè)支承點(diǎn)，一個(gè)彎心。 l 四點(diǎn)彎曲：

38、兩個(gè)支承點(diǎn)，兩個(gè)彎心。 l 跨距：彎曲試驗(yàn)裝置上試樣 兩支承點(diǎn)間的距離。 l 撓度：試樣彎曲時(shí)，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(qiáng)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(shí)所需的能量。 四、 剪切試驗(yàn) l 圖示： 4.1 注意事項(xiàng) l 分拉剪、壓剪兩種； l 壓剪： – 注意試驗(yàn)前限位； – 試驗(yàn)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(qiáng)度 五、 剝離試驗(yàn) l 圖示： 5.1 注意事項(xiàng) l 軟件中停機(jī)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(qiáng)度：平均剝離力÷試樣寬度 六、 撕裂試驗(yàn) l 圖示: 6.1 注意事項(xiàng) l 軟件中停機(jī)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(xì)閱讀后才下載使用，萬分感謝！