拉力試驗機廣泛應用于各個行業(yè)創新的技術，今天小編給大家整理一下拉力試驗機單向靜拉伸載荷下的力學性能測試方法
1.1 拉伸試驗
1.1.1 概述
拉伸試驗是標準拉伸試樣在靜態(tài)軸向拉伸力不斷作用下以規(guī)定的拉伸速度拉至斷裂延伸，并在拉伸過程中連續(xù)記錄力與伸長量，從而求出其強度判據(jù)和塑性判據(jù)的力學性能試驗。
強度指標：彈性極限、屈服強度、抗拉強度在此基礎上；
塑性指標：斷后伸長率助力各行、斷面收縮率。
1.1.2 概念
應力：應力是在它所作用面積上的力自主研發，用N/mm2表示確定性，在米制單位中，用千帕（kPa）或兆帕（MPa）表示品率。
材料試驗機測試
應變：是被測試材料尺寸的變化率相貫通，它是加載后應力引起的尺寸變化。由于應變是一個變化率積極影響，所以它沒有單位自動化方案。
材料應變力
原始標距(Lo)：施力前的試樣標距。
斷后標距(Lu)：試樣斷裂后的標距越來越重要。
平行長度(Lc)：試樣兩頭部或兩夾持部分(不帶頭試樣)之間平行部分的長度線上線下。
斷后伸長率(A)：是斷后標距的殘余伸長(Lu-Lo)與原始標距(Lo)之比的百分率。
斷面收縮率(Z)：斷裂后試樣橫截面積的最大縮減量(So-Su)與原始橫截面積(So)之比的百分率醒悟。
最大力(Fm)：試樣在屈服階段之后所能抵抗的最大力數據顯示。
屈服強度：當金屬材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，在試驗期間達到塑性變形發(fā)生而力不增加的應力點也逐步提升。
上屈服強度：試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最高應力記得牢。
下屈服強度：在屈服期間，不計初始瞬時效應時的最低應力重要的作用。
1.1.3 拉伸應力-應變曲線
以低碳鋼的拉伸應力—應變曲線為例更多可能性。
拉伸應力-應變曲線
OB—彈性階段，BC—屈服階段
CD—強化階段足夠的實力，DE—頸縮階段
試樣在各階段變化的示意圖
彈性階段
金屬材料在彈性變形階段緊迫性，其應力和應變成正比例關系，符合胡克定律更適合，即σ=E·ε高效，其比例系數(shù)E稱為彈性模量。
彈性極限σp與比例極限σe非常接近要素配置改革，工程實際中近似地用比例極限代替彈性極限體系。
金屬材料在彈性變形階段
屈服階段
屈服強度：當金屬材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，在試驗期間達到塑性變形發(fā)生而力不增加的應力點帶動產業發展，應區(qū)分上屈服強度和下屈服強度深刻認識。通常把下屈服點對應的應力值稱為屈服強度。
強化階段
經(jīng)過屈服階段后應用提升，曲線從C點又開始逐漸上升，說明要使應變增加創造性，必須增加應力發展的關鍵，材料又恢復了抵抗變形的能力道路，這種現(xiàn)象稱作強化，CD段稱為強化階段（加工硬化）真諦所在。
曲線最高點所對應的應力值記作指導，稱為材料的抗拉強度(或強度極限)，它是衡量材料強度的又一個重要指標充分。強度極限是材料在整個拉伸過程中所能承受的最大拉力進一步完善。
材料強化階段曲線
頸縮階段
曲線到達D點，在試件比較薄弱的某一局部(材質不均勻或有缺陷處)競爭力，變形顯著增加調整推進，有效橫截面急劇減小，出現(xiàn)了縮頸現(xiàn)象機製性梗阻。此后機製，試件的軸向變形主要集中在頸縮處，試件最后在頸縮處被拉斷集成應用。
材料頸縮階段曲線
a是低碳鋼的應力-應變曲線探討，它有鋸齒狀的屈服階段，分上下屈服高效流通，均勻塑性變形后產(chǎn)生縮頸調解製度，然后試樣斷裂；
b是中碳鋼的應力-應變曲線功能，它有屈服階段應用的因素之一，但波動微小，幾乎成一條直線廣泛關註，均勻塑性變形后產(chǎn)生縮頸善於監督，然后試樣斷裂。
c是淬火后低就能壓製、中溫回火鋼的應力-應變曲線更合理，它無可見的屈服階段，均勻塑性變形后產(chǎn)生縮頸更優美，然后試樣斷裂實際需求；
d是鑄鐵、淬火鋼等較脆材料的應力-應變曲線優勢，它不僅無屈服階段善謀新篇，而且在產(chǎn)生少量均勻塑性變形后就突然斷裂。
1.1.4 拉伸試樣形狀及尺寸
拉伸試樣的一般形狀
需要加工制樣：壓制坯便利性、鑄錠方法、無恒定截面的產(chǎn)品；
不需加工制樣：有恒定橫截面的型材提供有力支撐、棒材切實把製度、線材保供、鑄造試樣；
橫截面的形狀：圓形進行部署、矩形責任、多邊形應用擴展、環(huán)形機製性梗阻，其他形狀；
試樣的原始標距：
比例試樣 Lo=kSo1/2 (短比例試樣：k=5.65;長比例試樣：k=11.3)
非比例試樣 Lo與So1/2 無關
圓形橫截面拉伸試樣的形狀和尺寸符號
比例試樣尺寸
原始直徑d0：3需求、5特點、6深刻變革、8、10慢體驗、15著力增加、20、25科技實力，優(yōu)先采用5處理、10、20mm
原始標距L0≥15mm在此基礎上，短試樣（優(yōu)先）L0=5d0助力各行，長試樣L0=10d0
平行長度LC≥ L0+d0/2 ，仲裁試驗：LC=Lo+2d0
試樣總長度Lt取決于夾持方法自主研發，原則上Lt>Lc+4d0
過渡圓半徑r≥0.75d0
矩形橫截面拉伸試樣的形狀和尺寸符號
原始厚度b0>3mm
原始標距L0：短試樣(優(yōu)先) L0=5.65s01/2,長試樣L0=11.3s01/2確定性；若L0<15mm，采用非比例試樣
平行長度LC≥Lo+ 1.5s01/2 損耗，仲裁試驗：LC=Lo+2s01/2
過渡圓半徑r≥12mm.
矩形橫截面拉伸試樣的形狀
原始寬度b0=12.5講故事、20、25mm
頭部寬度≥1.2b0
過渡弧半徑r≥20mm
b0=12.5mm總之，L0=50mm面向，帶頭LC=75mm，不帶頭LC=87.5mm
b0=20.0mm研學體驗，L0=80mm建設項目，帶頭LC=120mm，不帶頭LC=140mm
b0=25.0mm落實落細，L0=50mm相結合，帶頭LC=100mm，不帶頭LC=120mm
經(jīng)過機加工試樣
1.1.5 拉伸試驗前的準備
（1）取樣與制樣
取樣部位製高點項目、取樣方向為產業發展、取樣數(shù)量是對材料性能試驗結果影響較大的3個因素，被稱為取樣三要素。
樣坯的切取部位服務好、方向和數(shù)量應按照相關產(chǎn)品標準GB/T2975-2018《鋼及鋼產(chǎn)品力學性能取樣位置及試樣制備》或協(xié)議的規(guī)定新趨勢。
取樣方法
從原材料（型材、棒材共謀發展、板材、管材結構重塑、絲材聽得懂、帶材等）上直接取樣試驗；
從產(chǎn)品上的重要部位（最薄弱高質量發展、最危險的部位）取樣試驗全方位；
以實物零件直接試驗，如影響力範圍、鋼筋大局、螺栓、螺釘或鏈條等邁出了重要的一步；
以澆注的鑄件試樣直接試驗或經(jīng)加工成試樣進行試驗有序推進。
（2）試樣加工
防止冷變形或受熱而影響其力學性能。通常以切削加工為宜需求。
平行段應光滑堅定不移，無加工硬化，無缺口更讓我明白了、刀痕迎難而上、毛刺等缺陷；
脆性材料夾持部分與平行段應有較大半徑的圓弧過渡拓展應用；
不經(jīng)機加工鑄件試樣表面上的夾砂生產創效、夾渣、毛刺管理、飛邊等必須加以清除優化上下。
（3）試樣檢查、標記
試驗前應先檢查試樣外觀是否符合要求敢於挑戰。
試樣原始標距一般采用細劃線或墨線進行標定不斷創新，所采用的方法不能影響試樣過早斷裂。
對于特薄或脆性材料提供了遵循，可在試樣平行段內(nèi)涂上快干著色涂料參與水平，再輕輕劃上標線。
（4）尺寸測量（試樣的原始橫截面積）
圓形截面試樣：圓形在標距兩端及中間三處橫截面上相互垂直兩個方向測量直徑服務效率，以各處兩個方向測量的直徑的算術平均值計算橫截面積;取三處測得橫截面積平均值作為試樣原始橫截面積明確相關要求。（S0=1/4πd02）
矩形截面試樣：在標距兩端及中間三處橫截面上測量寬度和厚度，取三處測得橫截面積平均值作為試樣原始橫截面積。（S0=a0×b0）
1.1.6 拉伸試驗設備
拉力試驗機又名材料試驗機深化涉外。
材料試驗機是用來針對各種材料進行儀器設備靜載體系、拉伸、壓縮開展試點、彎曲攜手共進、剪切、撕裂推進一步、剝離等力學性能試驗用的機械加力的試驗機經過。試驗機組成：加載機構、夾樣機構力度、記錄機構明確了方向、測力機構。標準：《GB/T 16491-2008 電子拉力試驗機》
夾持裝置用于對不同形狀勇探新路、尺寸和材質的試樣能順利進行試驗單產提升。引伸計用于測定微小塑性變形的長度測量儀。
拉力試驗機
試驗設備校驗：
電子拉力試驗機：《GB/T 16825.1-2008 靜力單軸試驗機的檢驗第1部分：拉力和壓力試驗機測力系統(tǒng)的檢驗與校準》試驗、《GB/T 16825.2-2005靜力單軸試驗機的檢驗第2部分：拉力蠕變試驗機施加力的檢驗》
引伸計：《GB/T 12160-2002 單軸試驗用引伸計的標定》
1.2 性能指標
1.2.1 彈性
彈性模量E（E=σ/ε）表征材料抵抗正應變的能力勞動精神。工程上彈性模量被稱為材料的剛度，表征金屬材料對彈性變形的抗力發揮作用，其值越大良好，則在相同的應力狀態(tài)下產(chǎn)生的彈性變形量越小。
比彈性模量為彈性模量與密度的比值銘記囑托。
性能指標
1.2.2 強度
材料強度的大小通常用單位面積上所承受的力來表示引領。（單位：Pa、MPa示範、N/m2）
抗拉強度（或強度極限）是指試件斷裂前所能承受的最大工程應力應用前景，用來表征材料對最大均勻塑性變形的抗力。
上屈服強度：ReH=FeH/S0
下屈服強度：ReL=FeL/S0
抗拉強度：Rm=Fm/S0
oa——總變形運行好；ba—彈性變形99.8%首次；塑性變形0.2%
（條件屈服強度：Rp0.2表示規(guī)定塑性延伸率為0.2%時對應的應力）
硬鋼（高碳鋼）強度高，塑性差部署安排，拉伸過程無明顯屈服階段搖籃，無法直接測定屈服強度，用條件屈服強度來代替屈服強度推廣開來。
1.2.3 塑性
金屬材料斷裂前所產(chǎn)生的塑性變形由均勻塑性變形和集中塑性變形兩部分組成推動。試樣拉伸至頸縮前的塑性變形是均勻塑性變形，頸縮后頸縮區(qū)的塑性變形是集中塑性變形資源配置。
試件拉斷后信息，彈性變形消失相關，但塑性變形仍保留下來。工程上用試件拉斷后遺留下來的變形表示材料的塑性指標豐富內涵。
常用的塑性指標有兩個：斷后伸長率A=[(Lu-L0)/L0]×100%生產效率，斷面收縮率Z=[(S0-Su)/S0]×100%。
金屬材料斷裂前所產(chǎn)生的塑性
1.2.4 應變硬化
在真應力-真應變曲線中適應性，應力與應變之間符合Hollomon關系節點，即S=Ken（n為加工硬化指數(shù)或應變硬化指數(shù)）。
應變硬化指數(shù)n反映了材料開始屈服后面向，繼續(xù)變形時材料的應變硬化情況支撐作用，它決定了材料開始發(fā)生緊縮時的最大應力σb。形變硬化是提高材料強度的重要手段建設項目。
在真應力-真應變曲線
1.2.5 韌性
韌性是指材料在斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的能力。
韌度是度量材料韌性的力學性能指標落實落細，分為靜力韌度相結合、沖擊韌度和斷裂韌度。
靜力韌度是指金屬材料在靜拉伸時單位體積材料斷裂前所吸收的功高品質，是強度和塑性的綜合指標不折不扣。韌度為應力-應變曲線下的面積。
1.3 相關標準
材料試驗機相關標準
2資源優勢、材料在其他靜載荷下的力學性能
2.1 壓縮試驗
2.1.1 概述
壓縮試驗是測定材料在軸向靜壓力作用下的力學性能的試驗高效利用，是材料機械性能試驗的基本方法之一。主要用于測定金屬材料在室溫下單向壓縮的屈服點和脆性材料的抗壓強度估算。
壓縮性能是指材料在壓應力作用下抗變形和抗破壞的能力講理論。
工程實際中有很多承受壓縮載荷的構件，如大型廠房的立柱不要畏懼、起重機的支架服務為一體、軋鋼機的壓緊螺栓等。這就需要對其原材料進行壓縮試驗評定逐漸顯現。
2.1.2 概念
壓縮屈服強度：當金屬材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時全會精神，試樣在試驗過程中達到力不在增加而繼續(xù)變形時所對應的壓縮應力。
上壓縮屈服強度：試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最高壓縮應力拓展基地。
下壓縮屈服強度：屈服期間不計瞬時效應時的最低壓縮應力集中展示。
抗拉強度：對于脆性材料，試樣壓至破壞過程中的最大壓縮應力體系流動性。
壓縮彈性模量：試驗過程中探索創新，軸向壓應力與軸向應變呈線性比例關系范圍內(nèi)的軸向壓應力與軸向應變的比值。
2.1.3 試驗設備儀器及試樣
設備儀器：（1）材料拉力試驗機積極拓展新的領域；（2）游標卡尺配套設備。
壓縮試樣通常為柱狀，橫截面有圓形和方形兩種。
試樣受壓時推進高水平，兩端面與試驗機壓頭間的摩擦力會約束試樣的橫向變形脫穎而出，且試樣越短，影響越大生產創效；但試樣太長容易產(chǎn)生縱向彎曲而失穩(wěn)結構。
試驗設備儀器及試樣
2.1.4 壓縮試驗的力學分析
低碳鋼
低碳鋼試樣裝在試驗機上，受到軸向壓力F作用優化上下，試樣產(chǎn)生變形量△l兩者之間的關系如圖能力建設。
壓縮試驗的力學分析
低碳鋼壓縮時也有彈性階段、屈服階段和強化階段生產體系。低碳鋼壓縮變形服務，不會斷裂，由于受到上下兩端摩擦力影響技術節能，形成“鼓形”指導。
試樣直徑相同時，低碳鋼壓縮曲線和拉伸曲線的彈性階段幾乎重合國際要求，屈服點也基本一致流動性。
低碳鋼是塑性材料，試樣屈服后競爭激烈，塑性變形迅速增長持續創新，其橫截面積也隨之增大，增加的面積又能承受更大的載荷空白區，所以只能測得屈服極限協調機製，無法測得強度極限。
來源：天氏庫力 發(fā)布日期
2020-09-12 瀏覽：
