材料試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)

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（5060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，7080年代），根據(jù)電測(cè)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(cè)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)行拉伸和壓縮雙向測(cè)量，而只能進(jìn)行拉伸或壓縮單向測(cè)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(cè)。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(duì)材料進(jìn)行物理性能測(cè)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(cè)（棒材和板材）抗拉強(qiáng)度及延伸率。（2）彎曲試驗(yàn)：測(cè)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(cè)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(cè)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(duì)兩種材料復(fù)合在一起的材料進(jìn)行分離，測(cè)剝離力和平均剝離強(qiáng)度（與材料的寬度相關(guān)）， 有兩種剝離方法：180º剝離，90º剝離。（6）撕裂試驗(yàn)：對(duì)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)：土工布的試驗(yàn)，測(cè)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(duì)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(cè)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/T164911996以及鑒定標(biāo)準(zhǔn)JJG47586。二測(cè)量的一些基本概念1測(cè)量、計(jì)量和測(cè)試，三者關(guān)系密切。a.測(cè)量是指以確定被測(cè)對(duì)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(cè)量；c.測(cè)試是具有試驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量，也可理解為測(cè)量和試驗(yàn)的綜合。根據(jù)被測(cè)量是否隨時(shí)間變化，可將測(cè)量分為動(dòng)態(tài)測(cè)量和靜態(tài)測(cè)量。靜態(tài)測(cè)量是測(cè)量期間被測(cè)量值可認(rèn)為是恒定的測(cè)量。而動(dòng)態(tài)測(cè)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(cè)量。2測(cè)量裝置的誤差和準(zhǔn)確度裝置的示值總是有誤差的。測(cè)量裝置的示值和被測(cè)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(cè)量裝置的誤差。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(cè)量中，只能用所謂的約定真值來代替真值。如：被測(cè)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(cè)量裝置的準(zhǔn)確度（也稱為精確度）是表示測(cè)量裝置給出接近于被測(cè)量的真值的示值的能力。它反映測(cè)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(cè)量裝置的隨機(jī)誤差分量可用對(duì)同一被測(cè)量在同一行程方向連續(xù)進(jìn)行多次測(cè)量示值的分散性來表述。通常這也稱為測(cè)量裝置的重復(fù)性誤差。在實(shí)際工作中，往往使用到測(cè)量裝置的引用誤差一詞。它是指測(cè)量裝置的示值絕對(duì)誤差與引用值之比，并以百分?jǐn)?shù)表示。引用值往往是指測(cè)量裝置的量程或示值范圍的最高值。例如示值范圍為0150V的電壓表，當(dāng)其示值為100.0V時(shí)，測(cè)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(cè)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(cè)量儀器采用引用誤差的形式來表示其準(zhǔn)確度等級(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(cè)量范圍測(cè)量裝置的示值范圍的上、下限之差的模，稱為量程。其測(cè)量范圍則是指在該裝置的誤差允許極限內(nèi)它所能測(cè)量的被測(cè)量值范圍。對(duì)于用動(dòng)態(tài)測(cè)量的裝置還標(biāo)明在允許誤差極限內(nèi)所能測(cè)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。例如，用某儀器測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量的情況下，用實(shí)驗(yàn)來確定被測(cè)量的實(shí)際值和測(cè)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(duì)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(cè)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(cè)量裝置對(duì)被測(cè)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 S=顯然對(duì)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(cè)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(cè)量裝置輸出值產(chǎn)生一個(gè)可察覺變化的最小被測(cè)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(duì)輸入微小變化的響應(yīng)能力。 某些測(cè)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(cè)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(duì)應(yīng)的關(guān)系。不管輸入是由小增大，還是由大減小，對(duì)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(cè)試條件下，當(dāng)輸入量由小增大和由大減小時(shí)，對(duì)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(cè)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(cè)量裝置在規(guī)定條件下保持測(cè)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(duì)其他影響量來考察穩(wěn)定時(shí)，則需特別說明。測(cè)量裝置的測(cè)量特性隨時(shí)間的慢變化，稱為漂移。在規(guī)定條件下，對(duì)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(cè)量范圍內(nèi)。我們公司已經(jīng)取得10N600KN系列的1級(jí)和0.5級(jí)的計(jì)量許可證，而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(cè)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(cè)站由于受檢測(cè)設(shè)備的影響，現(xiàn)在一般不能檢測(cè)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(cè)。日本人試驗(yàn)機(jī)的所謂自檢測(cè)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1030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(duì)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(cè)量時(shí)間大于30min。而0.110mm/s時(shí)，采用一級(jí)磁力表和分辨力1/100s一級(jí)百分表，測(cè)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，測(cè)量時(shí)間大于3 min；這是我們廠采用的測(cè)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%*0.1%=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(cè)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(cè)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(cè)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(duì)。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(cè)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(cè)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(cè)力儀。再下一等級(jí)的是三等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)（稱為測(cè)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(cè)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） 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(cè)只需要高于被檢測(cè)設(shè)備的3倍精度的設(shè)備就可以進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)才有效。9引伸計(jì)的檢測(cè)10包裝的檢測(cè)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(cè)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(cè)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)行分檔。雖然我們公司的編碼器全程不分檔。但是檢測(cè)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(cè)的時(shí)候就是檢測(cè)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%=40N40N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(cè)量沒有過度階段，使得交錯(cuò)部分的試樣采集方面比分檔有優(yōu)勢(shì)。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p02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)： ：規(guī)定非比例伸長應(yīng)力（P） 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。 測(cè)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） ：規(guī)定總伸長應(yīng)力（） 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。 ：規(guī)定殘余伸長應(yīng)力（r） 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。 ：屈服點(diǎn)（s）：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。 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。：屈服點(diǎn)伸長率（s） 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：抗拉強(qiáng)度（b）：試樣拉斷過程中最大力所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。 求法：最大力/原始橫截面積：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。：斷后伸長率（）：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)求得的斷后伸長率是不準(zhǔn)的）：斷面收縮率（）：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（）：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(duì)值（彈性段范圍內(nèi)）。塑性應(yīng)變比（）：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)（）：金屬薄板材料真實(shí)應(yīng)力減去真實(shí)應(yīng)變，在雙對(duì)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)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(duì)數(shù)。2 壓縮試驗(yàn)（GB734187）：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（pc） （2）規(guī)定總壓縮應(yīng)力（tc） （3）壓縮屈服點(diǎn)（sc） （4）抗壓強(qiáng)度（b） （5）壓縮彈性模量（Ec）3 彎曲試驗(yàn)：注意事項(xiàng)：（1）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（bb） （4）彎曲角度（） （5）規(guī)定非比例彎曲應(yīng)力（pb） （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、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(cè)量最大破壞力。8 蠕變實(shí)驗(yàn)：對(duì)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)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 GBl 剪切l(wèi) 壓縮l ISOl 剝離l 彎曲l DINl 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P0.2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GB22887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)定非比例伸長應(yīng)力（p）l 規(guī)定總伸長應(yīng)力（t）l 規(guī)定殘余伸長應(yīng)力（r）l 屈服點(diǎn)（s）l 屈服點(diǎn)伸長率（s）l 抗拉強(qiáng)度（b）l 最大力下的伸長率l 斷后伸長率（）l 斷面收縮率（）規(guī)定非比例伸長應(yīng)力（P）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P0.05、P0.2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(cè)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（t）l 定義：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t0.5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（r）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r0.2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)（s）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、上屈服點(diǎn)（ su）：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)（ sl）：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(cè)定方法：請(qǐng)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（s）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?？估瓘?qiáng)度（b）l 定義：試樣拉斷過程中最大力所對(duì)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 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（gt）和非比例伸長率（g）。斷后伸長率（）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（）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（）：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(duì)值。彈性段范圍內(nèi)。l 塑性應(yīng)變比（值）：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)變與厚度方向大真實(shí)應(yīng)變之比。 1/(ln(L1/L0)/(ln(b0/b1)-1)l 應(yīng)變硬化指數(shù)（值）：金屬薄板材料真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)變，在雙對(duì)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(duì)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GB731487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（pc）l 規(guī)定總壓縮應(yīng)力（tc）l 壓縮屈服點(diǎn)（sc）l 抗壓強(qiáng)度（b）l 壓縮彈性模量（c）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/T1445293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：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：Wd3/32矩形截面：Wbh2/6l 試樣截面慣性矩（I）圓截面：Id4/64矩形截面：Ibh3/12l 抗彎強(qiáng)度（bb） bb （Fbb×Ls）÷（4×I）l 彎曲角度（）l 規(guī)定非比例彎曲應(yīng)力（pb）l 彎曲彈性模量（b）l 彎曲斷裂能量（U）：試樣彎曲至斷裂時(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