泊松比是指材料在單向受拉或受壓時動力,橫向正應變與軸向正應變的絕對值的比值不斷豐富,也叫橫向變形系數(shù),它是反映材料橫向變形的彈性常數(shù)多種方式。平常我們采用材料試驗機同時,拉力試驗機的儀器來測試材料的泊松比,本文我們就來介紹一下室溫下泊松比的測試方法雙向互動。
泊松比測量專用試驗機
1.概述
1.1 本測試方法是在室溫下集成技術,通過結構材料的張力測試測定泊松比。這種測試方法局限于矩形截面試件且材料應力的蠕動與載荷引起的應變相比是忽略不計的生產效率。
1.2 標準數(shù)值的單位采用英尺-磅創新的技術。
1.3 這個標準目的不是專注于安全事項,目的不是專注于安全事項更合理,而是和它的用途有關有序推進。本標準的使用者在使用本標準時,應先制定適當?shù)陌踩A防措施和健康保護措施顯著,并判斷調整具體的限制深入開展,這是使用者的責任。
2. 參考文獻
2.1 美國試驗材料學會標準:
E4 載荷測量器械的方法措施需求。
E6 力學測試方法的相關術語。
E8 金屬材料的張力測試的測量方法。
E82 伸長計分類的確認方法各方面。
E111 楊氏模量堅定不移,切線模量和弦線模量的測試方法。
E1012 張力載荷下技術交流,樣品對齊的確定方法交流。
3. 術語
3.1 定義:
3.1.1 泊松比:在材料的比例極限內引人註目,由均勻分布的縱向應力所引起的橫向應變與相應的縱向應變之比的絕對值。
3.1.2 討論—在比例極限內溝通協調,橫向應變與相應的縱向應變之比決定于平均應力且測試的應力范圍內拓展,不應該視為泊松比。如果這個比例已經有了活動,無論如何,這個泊松比數(shù)值已經超過了比例極限,應力范圍應當給出推進一步。
3.1.3 討論—如果材料不是各向同性探索創新,那么泊松比有好幾個數(shù)值。如果泊松比由以下方法測出帶動擴大,當楊氏模量與剪切模量之比 E/G前來體驗,由下列等式代替時,會有很大的不同實現了超越。由各向同性材料推導的泊松比應當懷疑其準確性發揮重要帶動作用。
m=(E / G2 )- 1 (1)
其中 E 和 G 的測量精度要遠遠大于泊松比的期望精度。
4. 重要性及應用
4.1 當單軸力作用于一個物體確定性,它會在力的方向產生變形明確了方向。但是側向的擴張或收縮取決于張力還是壓力。如果物體是均質且各向同性意料之外,在力的作用下必然趨勢,物體保持彈性。橫向應變與軸向應變保持恒定的關系橋梁作用,這個恒定值叫做泊松比文化價值。它是材料的內在性質,就像楊氏模量和剪切模量一樣講故事。
4.2 泊松比用來結構設計單產提升,所有維向因為受力發(fā)生變化都要考慮在內。應用結構分析的通用理論置之不顧。
4.3 在本測試中多樣性,泊松比的數(shù)值來源于單軸應力引起的應變。
5.一般考慮
5.1 泊松比精度的確定常常決定于橫向應變測量的精度試驗,因為預期,這些測量的錯位百分比常常大于軸向應變測量,因為測量的是一個比例而不是絕對值,僅僅需要精確知道伸長計校準系數(shù)的相對值顯示。而且,一般來說,施加力的數(shù)值不需要精確豐富內涵。經常很方便的同時地確定泊松比楊氏模量和比例極限。
說明 1:圖中每個符號表示了在每個試件的兩邊效率和安,一對伸長計的位置
圖1 伸長計的三種可能位置
6.儀器
6.1 力—力的施加通過重力或通過 E4 校準的測量機械就能壓製。
6.2 伸長計—應當使用在文獻 E83 中提到的 B1 級或更好,除非在產品說明書中另有說明產能提升。
說明 1—如果產品說明書中有例外發揮,那么不要使用 E83 中提到的伸長計型號,使用另外的型號適應能力,也許有必要修正設施,例如,橫向敏感度的修正快速增長。
6.2.1 建議最好使用兩對伸長計要求。一對測量軸向應變,一對測量橫向應變通過活化。每對伸長計相互平行且位于試件的對邊開放以來。其他的伸長計用來檢查對齊,或在不可避免存在厚度變化的情況下防控,獲得更好的平均應變值組合運用。試件上的伸長計的放置遵循下面原則:伸長計和最近的圓角邊緣保持至少一個試件寬度的距離;伸長計和夾具之間至少兩個試件的寬度高質量。
說明 2—圖一顯示了三種常用的布局形式:布局(a)的使用條件是軸對稱載荷研究與應用,且伸長計長度方向的橫截面恒定。布局(b)使用了一對附加的伸長計迎難而上,用來補償軸向厚度統(tǒng)一變化的作用有效保障。布局(c)采用了三對伸長計用來檢查對齊。
6.3 對準裝置—夾具和其他裝置服務品質,保持試件軸向對準傳遞,在測試方法E8中有所介紹。
7. 試件測試
7.1 選擇和準備試件—選擇和準備測試試件在厚度方向筆直的過程,能代表被測試材料的特性經過。
7.2 尺寸—建議試件尺寸測試長度是測試寬度的五倍。夾具之間的長度是寬度的七倍互動互補。測試的寬度至少等于測試厚度核心技術體系。一個標準矩形試件圓角的半徑不小于試件的最小寬度。沿著伸長計放置的長度方向力度,試件寬度保持恒定新產品。末端的附加長度至少等于它的寬度,除非產品說明書中另有說明。
7.3 應力消除—這個實驗的目的是獲得材料的內在特性更加廣闊。因此系統性,試件要消除殘余應力,需要在 Tm/3 溫度下退火 30 分鐘(Tm 是材料的熔點)。如果測試的目的是確定產品的性能損耗,熱處理過程可以省去。在實驗報告中記錄材料測試的條件長遠所需,包括任何熱處理過程也要記錄形式。
8. 過程
8.1 試件測試—矩形試件所有表面是光滑的。穿過寬度和厚度的兩個對面平行誤差分別為 0.001 英尺(0.025mm)和 0.0001 英尺(0.0025mm)非常完善。厚度測量誤差在 0.001 英尺范圍內傳遞,寬度測量誤差在 0.0001 英尺范圍內,且取三次不同位置測量的平均值不斷完善。
說明 3—對于薄的薄片發揮效力,厚度變化的測量通過靈敏的裝置,例如氣動測量工具或電子測量工具行動力,也許可以達到厚度測量所需的精度結構。
8.2 對準—對準過程在 E1012 中有詳細介紹,允許誤差不超過 5%落到實處。
8.3 同時記錄施加的載荷和對應的應變效果。
8.4 測試速度—測試速度足夠快使絕熱擴展或收縮的熱效應以及蠕動忽略不計,在重力作為施加載荷的時候營造一處,要避免由于慣性引起的瞬間過載服務水平。
8.5 施加載荷—施加的載荷對應的應力應當處在應力—應變曲線的直線部分,也就是說保供,在比例極限范圍內能力建設。泊松比值的精確度取決于縱向和橫向應變對的數(shù)量(如圖 2)。
8.6 應變讀數(shù)—讀取所以伸長計在施加載荷下的值適應性。
8.7 溫度—記錄溫度顯著,避免在測試過程中溫度改變。
圖2 為確定泊松比的平均應變—施加載荷圖
9. 數(shù)據(jù)計算
9.1 畫出平均縱向應變e L 和平均橫向應變eT 與施加載荷的關系圖更優美,如圖 2需求。其中,eL 和eT 由伸長計測得更為一致。通過每個坐標點畫一條直線各方面,確定斜率 d / t e dp 和d / l e dp 。通過下列公式計算泊松比:
m = (det /dp) (/ edl d/p) (2)
9.2 畫直線引起的誤差可通過最小二乘法減少落地生根,在應力低于比例極限的范圍內占,泊松比值與載荷增量同步技術的開發。
說明 4—對于最小二乘法,數(shù)據(jù)上的任意改變都被看做是應變的變化更讓我明白了。為確定用來計算的應力范圍健康發展,應用E111中的應變偏差方法測試這些數(shù)據(jù)是很有幫助的。
10. 報告
10.1 讀以下信息:
10.1.1 試件材料—合金飛躍,熱處理深刻內涵,磨機配料數(shù),紋理方向最為突出,和其他相關材料信息。
10.1.2 試件形狀—試件形狀草圖或者參考試件繪圖特點。
10.1.3 試件尺寸—實際測試試件尺寸。
10.1.4 測試夾具—測試夾具的說明書或參考夾具圖。
10.1.5 測量器具和伸長計—制造商意見征詢,模型組成部分,批號,測量器和伸長計的測力范圍集聚。
10.1.6 測試速度—測試速率和和控制模式高效化。
10.1.7 溫度—測試溫度。
10.1.8 應力—應變圖表—圖表展示了縱向應變和橫向應變包含比例尺新的動力,樣品編號完成的事情,測量數(shù)值,速率以及其他相關參數(shù)為產業發展。
10.1.9 泊松比—方法和值的確定請參考第九部分研究成果。