应力腐蚀试验机

应力腐蚀试验机是指材料在拉应力和特定的化学介质联合下所产生的低应力脆性断裂现象。该试验对于一定环境下的试样，以缓慢的拉伸速率施加应力，直至试样断裂，以测定材料应力腐蚀断裂的敏感性。一般情况下，应力腐蚀试验机的发生一般具有以下的几个特征：1.一般存在拉伸力，但试验发现压应力有事也会产生应力腐蚀。这是因为拉伸力存在的时候，材料收到的是何种作用力的可以通过它的反作用力所体现出来，通常存在两种不同的作用力，可以分为拉应力和压应力。主要通过分析作用在物体上的力的作用，如果这种外界的力可以使物体变小的话，就说明这种外力是压应力，如果这种力可以使物体变大的话就说明这种外力是拉应力。 2.材料断裂的临界点一半都是有一定的临界点的，如果外界的一个作用力超过了这个承受限度或者是超过了这个临界点的受力最大值的话，材料就会产生断裂。因此对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界点，即临界应力强度因子要大于这个临界点，裂纹才会扩展。3.一般应力腐蚀力都属于脆性断裂。而应力腐蚀力则是指金属材料在腐蚀介质中引起的一系列破坏。通常整个过程对材料所产生的一系列的破坏过程直至材料产生断裂，则称之为应力腐蚀断裂。4.应力腐蚀的裂纹扩展速率最大为0.003mm/min，而且还存在萌生期，扩展区和失稳断裂区三部分。

应力腐蚀疲劳试验机是一种微机控制电液伺服疲劳试验机，而伺服试验机在国外的发展已经相当的成熟了，它主要是针对金属和非金属材料在环境腐蚀作用下进行轴向对称性循环疲劳试验，整个机器由主机、大、小液压源、电气控制与计算机控制系统组成，因此已经进入了一个电子时代的高速发展期，而一些进口的零部件则具有更高性能的一些特征。 N-9000电液伺服疲劳试验机整机采用双立柱单空间结构，弹性横梁液压锁紧机构和双向升降油缸，试验空间可任意调整，轮辐式传感器位于上横梁下端，与上梁和上夹头采用无缝连接保证实验过程零波形的不失真。该试验机又可以称为动静万能试验机，既可以做低周疲劳试验，也可以做静态拉升，压缩、弯曲、蠕变等实验。尤其是动态疲劳试验机可实现任意随即波形、正弦波形、方波、三角波等波形，且按试样的强度不同，频率可调范围为0~50Hz。此机配以不同的夹具以实现拉伸、压缩、弯曲、扭转、高、低周、蠕变和蠕变疲劳交互作用等生物力学性能的实验。配置高温炉货环境箱后可进行高雯应变、低温应变疲劳试验。适合钢铁、汽车、机械、树脂、大学和研究所等行业进行各种材料、结构部件的疲劳性能测试。 特别是对环境以及安全的工作条件有一定的要求： 1.环境的温度最好是保持在15~30℃的范围之类，这样的话属于机器的一个正常的工作环境温度。在这样的工作环境下。仪器才能充分的正常工作。 2.在试验的过程中，空气的适度要保持在85%以下，因为过高的空气湿度可能会影响仪器的正常工作。 3.所使用的电源是采用的是50hz的三相五线制，尽量使用电压比较平稳的电源来进行，电源波动允许的最大范围是±10%。 4.在安装试验机的过程中要在稳固的基础上进行安装，而且要保持仪器安装的水平标准。在地面基础的承受能力上，要能满足承受3倍机器重量。 5.试验室无振动，无腐蚀性介质和无强磁场干扰； 6、试验室应配备一定数量的46#抗磨液压油和循环、无沉淀冷却水。 由于飞机、汽车、动力机械、石油等的主要零件和构件，大多在循环变化的载荷下工作，疲劳是其主要的失效形式。因此，疲劳试验对于设计各类承受循环载荷的机械和结构，成为重要的研究内容。

材料腐蚀测试系统/慢应变速率应力腐蚀试验机 在自然界腐蚀现象无处不在，无时不有，因此对设备材料进行各项腐蚀性能的测试，是无数从事材料研究工作者必须长期进行的艰辛工作。 腐蚀试验设备，模拟腐蚀试验环境，为广大科研技术人员配备最佳的便利工具，为抗腐蚀材料的研制开发，常规材料的生产检验和腐蚀现象的机理分析提供了有效保证和试验数据。慢应变速率腐蚀试验机为用户提供了一种可在高温高压腐蚀环境中对金属材料进行拉伸试验的有效手段。该试验机在计算机控制系统的控制下,可完成恒速率拉伸试验、恒应力蠕变试验、腐蚀疲劳试验、裂纹生长速度测试等多种试验。在石油、化工、电力等领域的生产企业以及研究机构中，材料试验往往需要模拟现场的高温高压腐蚀环境。该系统由拉伸机机架、环境容器、计算机控制系统以及相应附件组成。1. 拉伸机机架：慢应变速率应力腐蚀试验机的载荷架保证测试慢拉伸速率效果的准确性和灵活性。载荷架有落地式和台式两种类型，能够按照在2.54x10-3 ~ 2.54 x 10-8 mm/s的速度范围内加载或卸载，其最高载荷可达10,000psi (50 KN)。 为了最大程度保证测试结果的准确性, 系统采用了重载载荷架, 这样既最大限度减小系统的变形，同时保证加载机构和齿轮驱动机构的准确定位从而提供恒定的拉伸速率。加载机构部件采用17-4pH高强度工具钢。落地式机架为测试样品的装配,环境容器的形式提供了最大的灵活性和工作空间，具有良好的可通过性。2. 环境容器：根据不同实验需求，环境容器的工作条件可从常温常压上升到超过 22MPa (3,300 psi)，350°C。 这种高温高压的容器是专门为模拟现场的高温高压腐蚀环境下进行拉伸试验而设计的。独特的高温高压容器采用动态密封装置，从而实现测试样在高温高压环境下进行加载实验。 用户可根据实验条件来选择高温容器的制造材料。通常可提供SS316不锈钢，C-276抗H2S腐蚀哈氏合金，Inconel合金等多种材料。慢应变速率应力腐蚀试验机技术规格如下：标 准： 　　★ ISO7539, ASTM G129, NACE TM-0198 机架载荷选择范围： 　　★ 30KN 　　★ 50KN拉伸速率选择范围： 　　★ 2.54x10-4 ~ 2.54 x 10-7 mm/s 　　★ 可扩展 2.54x10-3 ~ 2.54 x 10-8 mm/s 高温常压/高压容器材质选择范围： 　　★316不锈钢 / C276哈氏合金钢 / 镍基合金钢 / 钛基合金钢 特点： 　　★重载荷机架； 　　★程序设定机架形变补偿量； 　　★微步进电极，速度控制精度高； 　　★双位移传感器，试样形变量测量精度高； 　　★压力平衡装置，带水冷系统； 　　★计算机集成控制系统。

氢环境测试系统氢环境测试系统是专门针对在实验室内进行高温高压氢气环境下材料测试应用需求所专门设计的实验装置。该装置包括了一套符合ATEX安全标准的全自动通风系统以及全自动配气装置，可在腐蚀环境容器内进行全自动冲洗及气体浓度配比，并可在实验过程中出现泄漏等故障发生时自动进行气体冲洗、排放及安全连锁保护，从而确保装置在高温高压氢环境下长期连续运行的安全性及可靠性。根据实验应用所需，可在该系统内配置高温高压釜、应力腐蚀试验机、DCPD裂纹扩展测量装置等单元模块。 氢环境测试系统可在高温高压氢气环境（或其它[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]环境，如天然气、硫化氢等）下进行金属材料的性能测试，可用于评价输氢及加氢管道装置用材料在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]氢环境下安全服役行为，可以实现[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]氢环境下金属材料在温度、氢压和载荷耦合作用下力学性能、断裂行为等服役安全参数评价。技术参数 介质：氢气（H2）、甲烷（CH4）、硫化氢（H2S）、惰性气体 最大操作温度：300°C最大操作压力：30.0MPa 试验标准：ASTM E399, E1647, E1681, E1820, G129, G142 材质：接触实验介质部分：316不锈钢，A286不锈钢不接触试验介质部分：17-4PH密封件：PTFE, FFKM, PEEK, EPDM 全自动配气装置：计算机控制安全气动阀门，可实现自动冲洗及实验气体浓度自动配比 安全检测传感器：氢气传感器、甲烷传感器、红外火焰探测器 电气安全规范：本安级或防爆型 全自动通风装置最大通风量：1200CFM 现场PLC控制单元：彩色液晶触摸控制屏 计算机控制终端：LabVIEW平台专用操作软件[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/01/202401170850304876_720_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/01/202401170850304993_1958_1602049_3.png[/img]

金属材料的应力腐蚀开裂，是指在静拉伸力和腐蚀介质的共同作用下导致腐蚀开裂的现象。它与单纯由应力造成的破坏不同，这种腐蚀在极低的应力条件下也能发生；它与单纯由腐蚀引起的破坏也不同，腐蚀性极弱的介质也能引起腐蚀开裂。它往往是没有先兆的进展迅速的突然断裂，容易造成严重的事故。因此它是一种危害性极大的破坏形式。 按照裂纹发展过程的电化学反应，可以把应力腐蚀分为两个基本类别：阳极反应敏感型和阴极反应敏感型。 阳极反应敏感型应力腐蚀，是指这类应力腐蚀裂纹的形成和发展过程是以裂纹处金属的阳极溶解为基础的，裂纹的成长速度也由金属阳极溶解速度决定。阴极反应敏感型应力腐蚀，是指这类应反应过程中由于阴极吸氢而造成的脆性破坏，它也称为氢脆型应力腐蚀，也称氢脆。 通常说的应力腐蚀，指的是阳极反应敏感型应力腐蚀。

YB/T 5362-2006 不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法2006-07-27发布，2006-10-11实施，由GB/T 17898-1999《不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法》调整而来，现行有效。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=168913]YB/T 5362-2006 不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法[/url]

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试验机的日常维护首先需要注意的就是要做好防水、防潮措施。作为一种大型精密测试仪器，试验机的防水、防潮工作一定要做好，中横梁及工作台应经常涂抹防锈油，以防止生锈。 试验机的日常危害应该做好防锈、防腐蚀工作，对易锈件或长期不用的辅具，如夹具、钳口、连接销等，应涂抹防锈油，并配合选用合理的清洁剂、包装材料等。 最后，试验机的日常维护还应该做好清洁、管理工作。应该注意对夹具的钳口或相对滑动的表面的清洁工作，避免磕碰。应及时清理留在钳口中的碎渣碎片，如果钳口尺部分被堵塞，请用钢刷蘸汽油清洗，忌用坚硬工具进行清理。www.xuefu168.com

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因为单位要上预应力钢棒的生产线，其中小于10mm以下的要做反复弯曲试验，现要上反复弯曲试验机，有生产这个设备的厂家吗？谢谢呀！

因公司最近使用在PS材料在材料表面使用部分有机溶剂作记号和表面清里工作，但是在使用了部分有机溶剂后材料出现开裂和应力腐蚀等问题，希望在本论坛上找点塑料材料耐化学腐蚀的相关资料或测试方法，希望各位多多指教！！！！！！！！！！

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=154239]GBT15970.9-2007金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第9部分：渐增式载荷或渐增式位移下的预裂纹试样的制备和应用.pdf[/url]

电液伺服疲劳试验机是一种用于测试材料、零部件或结构在长时间循环负载下的疲劳性能的设备。它通过电液伺服系统控制加载和卸载过程，对被测试材料施加循环负载，模拟实际工作条件下的应力变化。电液伺服疲劳试验机通常由加载系统、控制系统、数据采集系统和测试夹具组成。加载系统一般采用液压缸或伺服电机进行加载，能够模拟各种不同的载荷形式和载荷变化速率。控制系统负责对加载系统进行控制，实现预设的加载规律和循环次数。数据采集系统用于实时采集和记录试验过程中的加载、变形和应力数据，以评估试样的疲劳性能。测试夹具用于固定和保持试样的位置和形状，确保试样在试验过程中的可靠加载。电液伺服疲劳试验机广泛应用于材料研究、零部件寿命评估、结构强度验证等领域。它可以帮助工程师了解材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展行为以及结构的疲劳强度，为产品设计和工程决策提供数据支持。电液伺服疲劳试验机是一种用于测试材料、零部件或结构在长时间循环负载下的疲劳性能的设备。它通过电液伺服系统控制加载和卸载过程，对被测试材料施加循环负载，模拟实际工作条件下的应力变化。电液伺服疲劳试验机通常由加载系统、控制系统、数据采集系统和测试夹具组成。加载系统一般采用液压缸或伺服电机进行加载，能够模拟各种不同的载荷形式和载荷变化速率。控制系统负责对加载系统进行控制，实现预设的加载规律和循环次数。数据采集系统用于实时采集和记录试验过程中的加载、变形和应力数据，以评估试样的疲劳性能。测试夹具用于固定和保持试样的位置和形状，确保试样在试验过程中的可靠加载。电液伺服疲劳试验机广泛应用于材料研究、零部件寿命评估、结构强度验证等领域。它可以帮助工程师了解材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展行为以及结构的疲劳强度，为产品设计和工程决策提供数据支持。电液伺服疲劳试验机是一种用于测试材料、零部件或结构在长时间循环负载下的疲劳性能的设备。它通过电液伺服系统控制加载和卸载过程，对被测试材料施加循环负载，模拟实际工作条件下的应力变化。电液伺服疲劳试验机通常由加载系统、控制系统、数据采集系统和测试夹具组成。加载系统一般采用液压缸或伺服电机进行加载，能够模拟各种不同的载荷形式和载荷变化速率。控制系统负责对加载系统进行控制，实现预设的加载规律和循环次数。数据采集系统用于实时采集和记录试验过程中的加载、变形和应力数据，以评估试样的疲劳性能。测试夹具用于固定和保持试样的位置和形状，确保试样在试验过程中的可靠加载。电液伺服疲劳试验机广泛应用于材料研究、零部件寿命评估、结构强度验证等领域。它可以帮助工程师了解材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展行为以及结构的疲劳强度，为产品设计和工程决策提供数据支持。电液伺服疲劳试验机是一种用于测试材料、零部件或结构在长时间循环负载下的疲劳性能的设备。它通过电液伺服系统控制加载和卸载过程，对被测试材料施加循环负载，模拟实际工作条件下的应力变化。电液伺服疲劳试验机通常由加载系统、控制系统、数据采集系统和测试夹具组成。加载系统一般采用液压缸或伺服电机进行加载，能够模拟各种不同的载荷形式和载荷变化速率。控制系统负责对加载系统进行控制，实现预设的加载规律和循环次数。数据采集系统用于实时采集和记录试验过程中的加载、变形和应力数据，以评估试样的疲劳性能。测试夹具用于固定和保持试样的位置和形状，确保试样在试验过程中的可靠加载。电液伺服疲劳试验机广泛应用于材料研究、零部件寿命评估、结构强度验证等领域。它可以帮助工程师了解材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展行为以及结构的疲劳强度，为产品设计和工程决策提供数据支持。[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311270901278927_4169_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311270901278908_4908_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311270901279240_9360_1602049_3.png[/img]

求助文献：应力腐蚀开裂与氢致开裂https://www.docin.com/p-61286970.html

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=68289]奥氏体不锈钢炉体应力腐蚀破裂失效分析[/url]

[url=http://www.dongguanruili.com/product/5.html][color=#333333]拉力试验机[/color][/url]可以进行拉伸、压缩、撕裂、扭曲等试验，来检验试验物品或材料的耐拉压扭曲性能。拉力试验机通过不同的夹具可以进行不同的拉力、压力试验，在拉力试验中，一般以检测物品或材料的抗拉强度为主，在压力试验中，则是以检测物品或材料的屈服强度为主。[align=center][img=拉力试验机,500,310]http://www.dongguanruili.com/d/file/ab6bbf32c5223221ebea271d4049e165.jpg[/img][/align]　　1、抗拉强度　　当拉力试验机进行拉力试验时，要检测试验物品的抗拉强度。所谓的抗拉强度是指试验材料在受拉过程中出现颈缩现象，直至断裂破坏，试验物品在被拉断撕裂前的最大应力就称为抗拉强度。例如钢材经常会检测其抗拉强度，当钢材弯曲至极限程度以后，其内部的晶粒重新排列，其形变抵抗能力又重新提高，直到达到应力的最大值。　　2、屈服强度　　屈服强度时拉力试验机进行压力测试的时候来评估某物品的抗压强度的指标，测试试验物品的屈服强度时，会出现最大、最小应力点，这个称谓上屈服点和下屈服点。下屈服点出现时就是试验物品最最大化压缩了，这个屈服点的数值稳定，就称为材料的抗压指标，也就是屈服强度。

电液伺服疲劳试验机在材料和部件试验方面有很广泛的应用，其用周期或随机信号可执行脉冲或交变载荷。很容易得到准静态-静态和动态载荷。具备各种各样的材料试验机，适用于部件或整个产品的疲劳寿命测定。产品范围从单轴试验作动缸到电液伺服疲劳试验机，适用于多轴疲劳试验，可用的载荷范围从5至2,500 kN。还提供高频疲劳试验机用于测定疲劳寿命。高周疲劳强度可用于测定部件的拉伸和压缩极限，以及扭转极限。疲劳试验循环载荷下的材料疲劳在疲劳试验中，材料疲劳是通过一个具有相应测试频率的循环载荷来诱发的。这可能涉及拉伸或压缩中的脉动加载试验，以及对拉伸和压缩部件进行的交变载荷试验。疲劳试验中的材料失效通常发生在远低于静态强度极限的情况下。疲劳试验的结果通常以应力-载荷循环图的形式呈现。这里绘制了试样断裂循环数随循环应力振幅的变化图。疲劳试验一方面用于测定特性值，另一方面用于测定疲劳寿命。常见疲劳试验高周疲劳试验 / S-N试验在根据DIN 50100进行的高周疲劳试验（也称为S-N试验）中，以中低循环振幅对试样进行试验。至 高周疲劳试验 / S-N试验低周疲劳(LCF)试验在根据ISO 12106 / ASTM E606进行的低周疲劳(LCF)试验中，试样在高周幅和塑性变形下进行试验。至 低周疲劳(LCF)试验旋转弯曲试验机圆棒扭转弯曲疲劳试验的目的是测定在旋转载荷下的弯曲疲劳强度。材料疲劳材料疲劳是指材料或部件在时变、反复应力作用下受损或失效。材料疲劳是由塑性变形引起的，其最小形式称为微塑性变形。损伤会随着持续的应力（裂纹扩展）而增长，最终导致材料或部件不可更改的失效。调查许多损伤情况得出以下结果：使用一段时间没有任何问题的部件可能会突然失效。失效不是由单一过载引起的。失效发生在远低于静态强度极限的情况下。载荷随时间而变化，并且经常是重复的。循环承受应力的部件的疲劳寿命是有限的。因此，在实施关键部件测试之前，应进行疲劳寿命评估、疲劳寿命计算或疲劳试验，以提供部件的耐久性评估（耐久性的测定）。常见的疲劳试验包括：高周疲劳试验（S-N试验），按照DIN 50100标准低周疲劳(LCF)试验圆棒扭转弯曲疲劳试验，按照DIN 50113标准在材料疲劳试验中测定不同的特性值：S-N曲线/Woehler曲线 | S-N图/Woehler图结构件耐久性疲劳寿命低周疲劳(LCF)强度有限寿命疲劳强度高周疲劳(HCF)强度高周疲劳试验（S-N试验），按照DIN 50100、ASTM E466-15、ISO 1099标准高周疲劳(HCF)试验在根据DIN 50100/ASTM E466-15/ISO 1099进行的高周疲劳试验（也称为S-N试验）中，通过周期性变化的（循环）载荷对材料或部件施加应力。ASTM D3479介绍了对复合材料的试验。高周疲劳试验用于测定拉伸、压缩、弯曲和扭转载荷下的有限寿命疲劳强度和高周疲劳强度。特别是对于部件，高周疲劳试验可以测定薄弱点，然后通过结构或材料改变消除这些薄弱点。低周疲劳强度不是高周疲劳试验的考虑因素 - 它是在低周疲劳试验中测定的。在高周疲劳试验中，载荷幅和平均载荷在单级疲劳试验中是恒定的。根据载荷幅的大小，可以在试样失效前以不同的频率施加。根据DIN 50100 / ASTM E466-15 / ISO 1099执行高周疲劳试验在高周疲劳试验中，测定材料或部件的有限寿命疲劳强度和高周疲劳强度。为此会循环加载大量试样。进行S-N试验，直到试样出现规定的失效（断裂、裂纹）。该试验定义了特定的循环数（循环数阈值）。如果试样达到此循环数阈值而无可识别的失效，则认为其是耐用的或称为跳动试样。在每次高周疲劳试验中，循环载荷的平均应力、高应力和低应力是恒定的。对于同一S-N曲线上的试验，要么只改变平均应力，要么只改变高应力与低应力之比。S-N曲线（Woehler曲线）在多个高周疲劳试验中测定的循环应力幅和循环数的测量值可得到S-N曲线。从S-N图中，您可以读取特定载荷幅的载荷变化最大次数。S-N曲线分为三个区域：低周疲劳K：高载荷幅会在试样上产生塑性应变，并导致试样在进行低数量的循环后失效。DIN 50100标准中不涉及低周疲劳区域。有限寿命疲劳Z：根据载荷幅的大小，试样只能承受一定数量的循环。高周疲劳D：根据载荷幅，会出现断裂和跳动。分为低周疲劳、有限寿命疲劳和高周疲劳的S-N曲线有限寿命疲劳曲线在双对数表示中，S-N曲线的有限寿命疲劳范围几乎是直的。这条直线也称为有限寿命疲劳曲线。有限寿命疲劳曲线的位置和斜率取决于多种影响因素：材料试样几何形状载荷类型生产条件热处理方式表面粗糙度用于根据DIN 50100 / ASTM E466-15 / ISO 1099执行高周疲劳试验的产品为了产生高周疲劳试验所需的载荷幅，可以使用不同的试验机。试验机必须能够补偿试样刚度或试验装置的调整或变化。[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302071328024489_8933_1602049_3.png[/img]

弹簧试验机的检定方法，其特征在于，首先根据被检区间的力值，选择标准弹簧试样，标准弹簧的最大试验力应该在满量程的60%-90%，将标准弹簧试样安装在弹簧试验机上，按GB/T228-2002标准规定的速度让弹簧试验机对弹簧完成拉压试验，当指针稍有摆动时立刻停止拉伸，即标准弹簧试样处于拉伸状态，此时在标准弹簧试样上装上引伸计或贴上应变片，按GB/T228-2002标准规定的速度继续对标准拉力试样进行拉伸，引伸计或应变片将标准弹簧试样的伸长量显示出来，根据胡克定律，将伸长量换算为拉力值，再与度盘上与标准拉力试样相同的力值点进行对比，根据比对值的差来确定试验机技术状态及精度。试验方法拉压实验在材料试验机长进行。试验机有机器式、液压式、电液或电子伺服式等型式。试样型式可所以材料全截面的，也能够加工成圆形或矩形的尺度试样。钢筋、线材等一些什物样品　　一般不必要加工而连结其全截面进行实验。试样制备时应防止材料构造受冷、热加工的影响，并包管一定的光亮度。　　实验时，试验机以划定的速度平均地拉压试样，试验机可主动绘制出拉压曲线图。对付低碳钢等塑性好的材料，在试样拉压到屈服点时，测力指针有较着的发抖，可分出上、下屈服点（和），在　　计较时,常取。材料的δ和ψ可将实验断裂后的试样拼合，丈量其伸长和断面减少而计较进去。　　拉压曲线图由试验机绘出的拉压曲线，其实是载荷－伸长曲线，如将载荷坐标值　　和伸长坐标值分别除以试样原截面积和试样标距，便可获得应力－应变曲线图。图中op部门呈直线，此时应力与应酿成反比，其比值为弹性模量，Pp是呈反比时的最大载荷，p点应力为比例极限σp。继承加载时，曲线偏离op，直到e点，这时候如卸去载荷，试样仍可规复到原始状况，若过e点试样便不能规复原始状况。e点应力为弹性极限σe。工程上因为很难测得真实的σe,常取试样残存伸长到达原始标距的0.01％时的应力为弹性极限,以σ0.01暗示。继承加载荷，试样沿es曲线变形到达s点，此点应力为屈服点σS或残存伸长为0.2％的前提　　屈服强度σ0.2。过s点继承增长载荷到拉断前的最大载荷b点,这时候的载荷除以原始截面积即为强度极限σb。在b点今后，试样继承伸长，而横截面积减小,承载本领起头降低,直到k点断裂。断裂刹时的载荷与断裂处的截面的比值称断裂强度。

Ⅰ 前言 岩石三轴试验是研究岩石力学的重要手段，岩石三轴试验数据是岩石力学的一个重要参数，它能比较完整的模拟岩土在原始地应力状态下的力学性能，是工程设计的重要依据。由于深部岩石处于复杂的应力状态，本身又是一种十分复杂的天然材料，在很多情况下，简单应力状态下的岩石应力试验不能完全反映工程实际中的岩体应力状态，必须充分认识复杂应力状态下岩石的力学性质。因此，开展三轴状态下的岩石试验研究显得十分重要。 岩石的力学性能指标与其试验方法密切相关，同时也与试验用仪器密切相关。为了能够获取准确的岩石力学性能指标，必须有一套精密的试验仪器和一套试验用的控制系统，这是取得可靠的岩石三轴试验数据的基础。目前市场上岩石三轴试验机价格不菲，利用本单位现有的试验机改制成岩石三轴试验机，这对节约经费和充分利用试验场地都具有实际意义。Ⅱ 岩石三轴试验机的改造2.1原压力试验机现状与研制思路 原压力试验机为广州生产的微机控制电液伺服万能试验机，试验机最大负荷600KN。根据目前工程建设和岩石三轴试验的方法，改装以后的岩石三轴试验机应符合以下特点：智能化程度高，实现岩石试验过程的自动控制，避免过多的人为干扰因素，提高试验的真实性、科学性，向智能化试验发展；岩石三轴试验机的围压、轴压必须能适应目前工程建设的需要；同时，仪器还必须一机多用，为复杂应力条件下的试验提供方便；构造简单，操作方便、还必须经济。 根据现有试验机的现状，决定利用原压力试验机的轴向加压系统，增加三轴压力室及围压加压系统、编制新的控制软件，但仍需保留压力试验机的完整性、独立性和原万能试验机的控制系统。2.2岩石三轴试验机的改装2.2.1侧向加载装置及测量控制系统 侧向加载装置及测量系统，主要由琴式液压源泵、侧向加载装置、压力室提升及固定装置、电气测量与控制系统等部分组成。液压源与琴台式机柜有机地组合在一起，同时，全自动采集控制器和电气拖动系统安装再机柜内部，整体布局简洁，操作舒适，占地面积小。液压源系统中，电磁换向阀选用日本YUKEN液压元件，溢流阀、减压阀、压力随动阀均采用美国SUNHYDRAULICS的浮动式插入阀。采用SUN的浮动式插入阀，在于阀尾端的自由浮动，藉此精密配合工作组件，减少对阀的安装扭矩的敏感度要求，避免阀芯卡住的可能，并提高了阀的使用寿命。作为电液伺服控制的核心元件，所采用的伺服阀均为进口意大利原装ATOS伺服阀。油泵采用德国进口ECKERLE内合齿轮泵，其具有超高压力，噪音低的特点。侧向加载装置选用高精度伺服阀对作动器进行控制，确保系统平稳、高效率传动围压，实现系统平稳加载。2.2.2压力室及试样装卸固定装置 改装后的岩石三轴压力室体积较小，灵活轻巧，一是适于装卸，二是可以减少侧向加压介质，减少试验准备时间，另外还可实现一机多用，不使用岩石三轴试验时可将压力室部分放置到固定支架上。 新型压力试验机结构采用目前比较先进的小型压力室设计思路，通过液压工程缸活塞的移动完成试样的装夹和卸样，且整个过程都是全自动控制；围压通过液压油充满内腔实现平稳逐级加载；试样与液压油之间采用特殊材料制成的内膜隔离，整个试验过程只需在支架上装夹试样，试验时讲该装置移动到主机框架内固定即可。设备改装完成验收时围压已达35MPa，在系统实际工作时控制最高围压为30MPa。2.2.3试验机的数据采集、测量系统 SY全自动通道闭环测控系统主要有载荷闭环、位移闭环和变形闭环3套独立的采集及控制模块组成。 试验载荷测量：采用高精度负荷传感器，配备高精度、高分辨率采样、放大系统及数字滤波系统、A/D转换器件，确保测力精度。 位移测量：通过测量作动器活塞的位移，反映出上下夹头间的却对位移，进而实现系统的位移控制，也可用于大变形材料的拉伸伸长测量。同时，通过使用高精度差动变压器式位移传感器，可提高试样变形的测量精度，并以该通道采集数据作为反馈量，实现真正意义上的变形控制。2.2.4试验机的控制系统 计算机全数字实时显示负荷、位移、变形、围压等工程量，可以显示载荷与时间、主应力差与主应力、主应力差与时间、轴位移与时间等各种试验曲线，并根据需要可以选择曲线，直观明了。压力试验机控制系统能自动标定试验机准确度，能够自动清零，能完成试验条件的试样参数及试验数据的采集和存储，试验过程具有过载等设定条件的保护功能，在整个试验过程中，自动实时存储试验数据，以防止突然停电时造成数据的丢失，试验完毕可对数据进行分析处理，打印图标及试验报告。 研制的岩石三轴试验机具有应力控制和应变控制界面，装有三轴蠕变试验的控制程序，可以进行软岩及深部固结土的三轴蠕变试验。可以看出，该岩石三轴试验机具有较强的试验功能，完全能满足目前工程建设的需要和符合有关标准。 2.2.5经济实用 岩石三轴试验机改装以后，在经费方面要比购置新设备节约40%左右，并且在软件控制方面根据试验的要求，本着方便、实用为原则，界面友好。Ⅲ 结 论 岩石三轴试验机改装完成以来，经过了有关专家的鉴定验收，已用于本科生的毕业设计和硕士生的学位论文等有关试验。使用证明：改装的岩石三轴试验机抗干扰能力强，精度高，机械运行平稳可靠，计算机控制程序功能强，能实现岩石三轴压缩强度试验的有关要求，围压控制平稳，并且节省费用，经济使用，达到了预期的改装研制目的。

由于材料种类繁多，性能差异很大，弹性阶段与塑性阶段的过渡情况很复杂，通过和残余应力等指标作为材料弹性阶段与塑性阶段的转折点的指标来反应材料的过渡过程的性能，其中屈服点与非比例应力是最常用的指标。虽然屈服点与非比例应力同是反应材料弹性阶段与塑性阶段“转折点”的指标，但它们反应了不同过渡阶段特性的材料的特点，因此它们的定义不同，求取方法不同，所需设备也不完全相同。因此笔者将分别对这两个指标进行分析。　　　　从上面的描述，可以看出准确求取屈服点在材料力学性能试验中是非常重要的，在许多的时候，它的重要性甚至大于材料的极限强度值(极限强度是所有材料力学性能必需求取的指标之一)，然而非常准确的求取它，在许多的时候又是一件不太容易的事。它受到许多因素的制约，归纳起来有：　　　　1.夹具的影响；　　　　2.试验机测控环节的影响；　　　　3.结果处理软件的影响；　　　　4.试验人员理论水平的影响等。　　　　这其中的每一种影响都包含了不同的方面。下面逐一进行分析：　　　　一、夹具的影响　　　　这类影响在试验中发生的机率较高，主要表现为试样夹持部分打滑或试验机某些力值传递环节间存在较大的间隙等因素，它在旧机器上出现的概率较大。由于机器在使用一段时间后，各相对运动部件间会产生磨损现象，使得摩擦系数明显降低，最直观的表现为夹块的鳞状尖峰被磨平，摩擦力大幅度的减小。当试样受力逐渐增大达到最大静摩擦力时，试样就会打滑，从而产生虚假屈服现象。如果以前使用该试验机所作试验屈服值正常，而现在所作试验屈服值明显偏低，且在某些较硬或者较脆的材料试验时现象尤为明显，则一般应首先考虑是这一原因。这时需及时进行设备的大修，消除间隙，更换夹块。　　　　二、试验机测控环节的影响　　　　试验机测控环节是整个试验机的核心，随着技术的发展，目前这一环节基本上采用了各种电子电路实现自动测控。由于自动测控知识的深奥，结构的复杂，原理的不透明，一旦在产品的设计中考虑不周，就会对结果产生严重的影响，并且难以分析其原因。针对材料屈服点的求取最主要的有下列几点：　　　　1、传感器放大器频带太窄　　　　由于目前试验机上所采用的力值检测元件基本上为载荷传感器或压力传感器，而这两类传感器都为模拟小信号输出类型，在使用中必须进行信号放大。众所周知，在我们的环境中，存在着各种各样的电磁干扰信号，这种干扰信号会通过许多不同的渠道偶合到测量信号中一起被放大，结果使得有用信号被干扰信号淹没。为了从干扰信号中提取出有用信号，针对材料试验机的特点，一般在放大器中设置有低通滤波器。合理的设置低通滤波器的截止频率，将放大器的频带限制在一个适当的范围，就能使试验机的测量控制性能得到极大的提高。然而在现实中，人们往往将数据的稳定显示看的非常重要，而忽略了数据的真实性，将滤波器的截止频率设置的非常低。这样在充分滤掉干扰信号的同时，往往把有用信号也一起滤掉了。在日常生活中，我们常见的电子秤，数据很稳定，其原因之一就是它的频带很窄，干扰信号基本不能通过。这样设计的原因是电子秤称量的是稳态信号，对称量的过渡过程是不关心的，而电子万能试验机测量的是动态信号，它的频谱是非常宽的，若频带太窄，较高频率的信号就会被衰减或滤除，从而引起失真。对于屈服表现为力值多次上下波动的情况，这种失真是不允许的。就万能材料试验机而言，笔者认为这一频带最小也应大于10HZ，最好达到30HZ。在实际中，有时放大器的频带虽然达到了这一范围，但人们往往忽略了A/D转换器的频带宽度，以至于造成了实际的频带宽度小于设置频宽。以众多的试验机数据采集系统选用的AD7705、AD7703、AD7701等为例。当A/D转换器以“最高输出数据速率4KHZ”运行时，它的模拟输入处理电路达到最大的频带宽度10HZ。当以试验机最常用的100HZ的输出数据速率工作时，其模拟输入处理电路的实际带宽只有0.25HZ，这会把很多的有用信号给丢失，如屈服点的力值波动等。用这样的电路当然不能得到正确试验结果。　　　　2、数据采集速率太低　　　　目前模拟信号的数据采集是通过A/D转换器来实现的。A/D转换器的种类很多，但在试验机上采用最多的是∑－△型A/D转换器。这类转换器使用灵活，转换速率可动态调整，既可实现高速低精度的转换，又可实现低速高精度的转换。在试验机上由于对数据的采集速率要求不是太高，一般达每秒几十次到几百次就可满足需求，因而一般多采用较低的转换速率，以实现较高的测量精度。但在某些厂家生产的试验机上，为了追求较高的采样分辨率，以及极高的数据显示稳定性，而将采样速度降的很低，这是不可取的。因为当采样速度很低时，对高速变化的信号就无法实时准确采集。例如金属材料性能试验中，当材料发生屈服而力值上下波动时信号变化就是如此，以至于不能准确求出上下屈服点，导致试验失败，结果丢了西瓜捡芝麻。　　　　那么如何判断一个系统的频带宽窄以及采样速率的高低呢？　　　　严格来说这需要许多的专用HY-1080人员来完成。但通过下面介绍的简单方法，可做出一个定性的认识。当一个系统的采样分辨率达到几万分之一以上，而显示数据依然没有波动或显示数据具有明显的滞后感觉时，基本可以确定它的通频带很窄或采样速率很低。除非特殊场合(如：校验试验机力值精度的高精度标定仪)，否则在试验机上是不可使用的。　　　　3、控制方法使用不当　　　　针对材料发生屈服时应力与应变的关系(发生屈服时，应力不变或产生上下波动，而应变则继续增大)国标推荐的控制模式为恒应变控制，而在屈服发生前的弹性阶段控制模式为恒应力控制，这在绝大多数试验机及某次试验中是很难完成的。因为它要求在刚出现屈服现象时改变控制模式，而试验的目的本身就是为了要求取屈服点，怎么可能以未知的结果作为条件进行控制切换呢？所以在现实中，一般都是用同一种控制模式来完成整个的试验的(即使使用不同的控制模式也很难在上屈服点切换，一般会选择超前一点)。对于使用恒位移控制(速度控制)的试验机，由于材料在弹性阶段的应力速率与应变速率成正比关系，只要选择合适的试验速度，全程采用速度控制就可兼容两个阶段的控制特性要求。但对于只有力控制一种模式的试验机，如果电子万能试验机的响应特别快(这是自动控制努力想要达到的目的)，则屈服发生的过程时间就会非常短，如果数据采集的速度不够高，则就会丢失屈服值(原因第2点已说明)，优异的控制性能反而变成了产生误差的原因。所以在选择试验机及控制方法时最好不要选择单一的载荷控制模式。　　　　三、结果处理软件的影响　　　　目前生产的试验机绝大部分都配备了不同类型的计算机(如PC机，单片机等))，以完成标准或用户定义的各类数据测试。与过去广泛采用的图解法相比有了非常大的进步。然而由于标准的滞后，原有的部分定义，就显得不够明确。如屈服点的定义，HY-20080解释，而没有定量的说明，很不适应计算机自动处理的需求。这就造成了：　　　　1、判断条件的各自设定　　　　就屈服点而言(以金属拉伸GB/T228-2002为例)标准是这样定义的：　　　　“屈服强度：当金属材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点，应区分上屈服强度和下屈服强度。　　　　上屈服强度：试样发生屈服而力首次下降前的最高应力。　　　　下屈服强度：在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。”　　　　这个定义在过去使用图解法时一般没有什么疑问，但在今天使用计算机处理数据时就产生了问题。　　　　＊屈服强度的疑问：如何理解“塑性变形发生而力不增加(保持恒定)”？由于各种干扰源的存在，即使材料在屈服阶段真的力值保持绝对恒定(这是不可能的)，计算机所采集的数据也不会绝对保持恒定，这就需要给出一个允许的数据波动范围，由于国标未作定义，所以各个试验机生产厂家只好自行定义。由于条件的不统一，所求结果自然也就有所差异。　　　　＊上下屈服强度的疑问：若材料出现上下屈服点，则必然出现力值的上下波动，但这个波动的幅度是多少呢？国标未作解释，若取的太小，可能将干扰误求为上下屈服点，若取得太大，则可能将部分上下屈服点丢失。目前为了解决这一难题，各厂家都想了许多的办法，如按材料进行分类定义“误差带”及“波动幅度”，这可以解决大部分的使用问题。但对不常见的材料及新材料的研究依然不能解决问题。为此部分厂家将“误差带”及“波动幅度”设计为用户自定义参数，这从理论上解决了问题，但对使用者却提出了极高的要求。　　　　2、对下屈服点定义中“不计初始瞬时效应”的误解什么叫“初始瞬时效应”？它是如何产生，是否所有的试验都存在？这些问题国标都未作解释。所以在求取下屈服强度时绝大多数的情况都是丢掉了第一个“下峰点”的。笔者经过多方查阅资料，了解到“初始瞬时效应”是早期生产的通过摆锤测力的试验机所特有的一种现象，其原因是“惯性”作用的影响。既然不是所有的试验机都存在初始瞬时的效应，所以在求取结果时就不能一律丢掉第一个下峰点。但事实上，大部分的厂家的试验机处理程序都是丢掉了第一个下峰点的