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科普帖:拉伸试验机的应用领域http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/01/201401171523_488076_2847888_3.png拉伸试验机也叫材料拉伸试验机、万能拉伸强度试验机,是集电脑控制、自动测量、数据采集、屏幕显示、试验结果处理为一体的新一代力学检测设备。拉伸试验机广泛应用于计量质检;橡胶塑料;冶金钢铁;机械制造;电子电器;汽车生产;纺织化纤;电线电缆;包装材料和食品;仪器仪表;医疗器械;民用核能;民用航空;高等院校;科研实验所;商检仲裁、技术监督部门;建材陶瓷;石油化工及其它行业。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/01/201401171524_488077_2847888_3.png 作为拉伸试验机的重要组成部分,拉伸夹具是异常重要的。因为不同的材料需要不同的夹具,夹具不到位,也会影响试验机的实验数据。
贴片质量对金属拉伸试验机传感器性能的影响很大。由于是手工操作,质量优劣及成品率高低与操作者的技能有关。为减少人为因素的影响,保证贴片质量,应制定详细的工艺流程规则并认真执行。 有的工艺要求贴片前在弹性元件上先涂一层底胶,并按固化工艺固化,目的是提高粘接强度及绝缘性。涂底胶时,为使胶层易与均匀,可先将金属拉伸试验机的弹性元件加热到60摄氏度左右。在划线步骤时(在贴片部位划出中心十字线),要注意划线时应尽量少损伤底胶,并且只在应变片面积以外的部位做标记。贴片时,要严格按照粘接剂使用说明书进行。
[b] 拉伸试验 [/b]是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。从高温下进行的拉伸试验可以得到蠕变数据。金属拉伸试验的步骤可参见ASTM E-8标准。塑料拉伸试验的方法参见ASTM D-638标准、D-2289标准(高应变率)和D-882标准(薄片材)。ASTMD-2343标准规定了适用于玻璃纤维的拉伸试验方法;ASTM D-897标准中规定了适用于粘结剂的拉伸试验方法;ASTMD-412标准中规定了硬橡胶的拉伸试验方法。拉伸试验又可称拉力试验。 测定材料在拉伸载荷作用下的一系列特性的试验,又称抗拉试验。它是材料机械性能试验的基本方法之一,主要用于检验材料是否符合规定的标准和研究材料的性能。 [b] 性能指标 [/b]拉伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标。强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。材料在承受拉伸载荷时,当载荷不增加而仍继续发生明显塑性变形的现象叫做屈服。产生屈服时的应力,称屈服点或称物理屈服强度,用σS(帕)表示。工程上有许多材料没有明显的屈服点,通常把材料产生的残余塑性变形为 0.2%时的应力值作为屈服强度,称条件屈服极限或条件屈服强度,用σ0.2表示。材料在断裂前所达到的最大应力值,称抗拉强度或强度极限,用σb(帕)表示。 塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不致破坏的能力,常用的塑性指标是延伸率和断面收缩率。延伸率又叫伸长率,是指材料试样受拉伸载荷折断后,总伸长度同原始长度比值的百分数,用δ表示。断面收缩率是指材料试样在受拉伸载荷拉断后,断面缩小的面积同原截面面积比值的百分数,用ψ表示。 条件屈服极限σ0.2、强度极限σb、伸长率 δ和断面收缩率ψ是拉伸试验经常要测定的四项性能指标。此外还可测定材料的弹性模量E、比例极限σp、弹性极限σe等。 [b] 试验方法 [/b]拉伸试验在材料试验机上进行。试验机有机械式、液压式、电液或电子伺服式等型式。试样型式可以是材料全截面的,也可以加工成圆形或矩形的标准试样。钢筋、线材等一些实物样品一般不需要加工而保持其全截面进行试验。试样制备时应避免材料组织受冷、热加工的影响,并保证一定的光洁度。 试验时,试验机以规定的速率均匀地拉伸试样,试验机可自动绘制出拉伸曲线图。对于低碳钢等塑性好的材料,在试样拉伸到屈服点时,测力指针有明显的抖动,可分出上、下屈服点(和),在计算时,常取。材料的 δ和ψ可将试验断裂后的试样拼合,测量其伸长和断面缩小而计算出来。 [b]拉伸曲线图[/b]由试验机绘出的拉伸曲线,实际上是载荷-伸长曲线(见图),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,就可得到应力-应变曲线图。图中op部分呈直线,此时应力与应变成正比,其比值为弹性模量,Pp是呈正比时的最大载荷,p点应力为比例极限σp。继续加载时,曲线偏离op,直到e点,这时如卸去载荷,试样仍可恢复到原始状态,若过e点试样便不能恢复原始状态。e点应力为弹性极限σe。工程上由于很难测得真正的σe,常取试样残余伸长达到原始标距的0.01%时的应力为弹性极限,以σ0.01 表示。继续加载荷,试样沿es曲线变形达到s点,此点应力为屈服点σS或残余伸长为0.2%的条件屈服强度σ0.2。过s点继续增加载荷到拉断前的最大载荷b点,这时的载荷除以原始截面积即为强度极限σb。在b点以后,试样继续伸长,而横截面积减小,承载能力开始下降,直到 k点断裂。断裂瞬间的载荷与断裂处的截面的比值称断裂强度。