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什么是拉伸測(cè)試

拉伸測(cè)試(也稱為拉伸測(cè)試)是機(jī)械測(cè)試中最基本和見(jiàn)的類型之*。拉伸測(cè)試對(duì)材料施加拉伸(拉)力,并測(cè)量樣品對(duì)應(yīng)力的響應(yīng)。通過(guò)這樣做,拉伸測(cè)試可以確定材料的強(qiáng)度以及可以拉伸的程度。拉伸測(cè)試通常在機(jī)電或通用測(cè)試儀器上進(jìn)行,易于執(zhí)行且標(biāo)準(zhǔn)化。
為什么要進(jìn)行拉伸測(cè)試或拉伸測(cè)試?我們可以從拉伸測(cè)試中學(xué)到很多有關(guān)物質(zhì)的知識(shí)。通過(guò)在拉動(dòng)材料時(shí)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量,我們可以獲得其拉伸性能的完整輪廓。當(dāng)在圖表上繪制時(shí),此數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力/應(yīng)變曲線,該曲線顯示了材料如何對(duì)所施加的力做出反應(yīng)。折斷點(diǎn)很受關(guān)注,但其他重要特性包括彈性模量,屈服強(qiáng)度和應(yīng)變。
*限抗拉強(qiáng)度我們可以確定的關(guān)于材料的最重要特性之*是其*限抗拉強(qiáng)度(uts)。這是試樣在測(cè)試過(guò)程中承受的**應(yīng)力。uts可能等于或可能不等于試樣的斷裂強(qiáng)度,具體取決于材料是脆性,韌性還是兼具兩者的性能。有時(shí),在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試時(shí),某種材料可能具有延展性,但是當(dāng)投入使用并暴露于*端低溫下時(shí),它可能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈浴?br>胡克定律對(duì)于大多數(shù)材料,測(cè)試的初始部分將顯示出所施加的力或負(fù)載與樣品所顯示的伸長(zhǎng)率之間的線性關(guān)系。在此線性區(qū)域中,直線服從定義為“胡克定律”的關(guān)系,其中應(yīng)力與應(yīng)變之比為常數(shù)或。e是該區(qū)域中應(yīng)力(σ)與應(yīng)變(ε)成比例的直線斜率,稱為“彈性模量”或“楊氏模量”。
彈性模量彈性模量是材料剛度的度量,僅適用于曲線的初始線性區(qū)域。在此線性區(qū)域內(nèi),可以從樣品上去除拉伸載荷,并且材料將恢復(fù)到與施加載荷之前相同的狀態(tài)。當(dāng)曲線不再是線性的并且偏離直線關(guān)系時(shí),胡克定律不再適用,并且在樣本中會(huì)發(fā)生*些**變形。這*點(diǎn)稱為“彈性或比例*限”。從這*點(diǎn)開(kāi)始,在拉伸試驗(yàn)中,材料會(huì)發(fā)生塑性反應(yīng),以應(yīng)對(duì)載荷或應(yīng)力的任何進(jìn)*步增加。如果卸下負(fù)載,它將不會(huì)恢復(fù)到其原始的無(wú)應(yīng)力狀態(tài)。
屈服強(qiáng)度材料的“屈服強(qiáng)度”定義為在開(kāi)始發(fā)生塑性變形時(shí)施加到該材料的應(yīng)力。
偏移量法對(duì)于某些材料(例如,金屬和塑料),無(wú)法輕易識(shí)別出線性彈性區(qū)域的偏離。因此,可以使用偏移法來(lái)確定材料的屈服強(qiáng)度。在測(cè)量金屬的屈服強(qiáng)度時(shí),通常使用此方法。根據(jù)astm e8 / e8m測(cè)試金屬時(shí),偏移量為應(yīng)變百分比(通常為0.2%)。當(dāng)從偏移量“ m”繪制線性彈性區(qū)域的線(斜率等于彈性模量)時(shí),從交點(diǎn)“ r”確定的應(yīng)力(r)通過(guò)偏移量方法變?yōu)榍?qiáng)度。
備用模量某些材料的拉伸曲線沒(méi)有很*定義的線性區(qū)域。在這些情況下,astm standard e111提供了確定材料的模量以及楊氏模量的替代方法。這些交替模數(shù)是割線模量和切線模量。
拉緊我們還將能夠找到樣品在拉伸測(cè)試過(guò)程中經(jīng)歷的拉伸或伸長(zhǎng)量。這可以表示為長(zhǎng)度變化的**度量,也可以表示為稱為“應(yīng)變”的相對(duì)度量。應(yīng)變本身可以用兩種不同的方式表示,即“工程應(yīng)變”和“真實(shí)應(yīng)變”。工程菌株可能是所用菌株,見(jiàn)的表達(dá)方式。它是長(zhǎng)度變化與原始長(zhǎng)度之比。的真實(shí)應(yīng)變是類似的,但基于所述樣本在測(cè)試執(zhí)行過(guò)程的瞬時(shí)長(zhǎng)度,其中l(wèi)我是瞬時(shí)長(zhǎng)度和l0的初始長(zhǎng)度。
檢測(cè)設(shè)備拉伸試驗(yàn)在通用試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。這些機(jī)器具有各種不同的尺寸,承受力從0.02 n到2,000 kn不等。大多數(shù)低力測(cè)試都是在臺(tái)式機(jī)器(例如instron的6800系列)上進(jìn)行的,而較高力的應(yīng)用則需要地板模型框架(例如instron的industrial series中的框架)。
通用測(cè)試機(jī)必須配備測(cè)試軟件以及專用夾具和附件,例如引伸計(jì)。被測(cè)試材料的類型將確定所需附件的類型,并且*臺(tái)機(jī)器即可通過(guò)更改固定裝置而適用于在其力范圍內(nèi)測(cè)試任何材料。

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