拉伸试验方法与标准
课程介绍
l 本课程将介绍一些常用试验方法与试验标准
概述
l 试验方法将按拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂六种常见试验方法讲述;
l 拉伸 | l GB | l 剪切 |
l 压缩 | l ISO | l 剥离 |
l 弯曲 | l DIN | l 撕裂 |
试验方法和试验标准是分不开的,本教材不会分开来叙述,而将采用糅合的办法,使之相辅相成。
一、拉伸试验
l 图示:
1.1 注意事项
l 金属拉伸不可设定返车,硬质塑料拉伸不设返车,原则:返车不要由于没卸试样而顶坏夹具甚至传感器;用大变形时注意不要撞伤大变形。
l 金属拉伸如要求弹性模量或σP0.2时用引伸计,塑料或橡胶拉伸如延伸率大于25mm时用大变形。用大变形时试样变形越大结果越精确。
1.2 以‘GB228-87金属拉伸试验方法’为例
1.3 典型曲线
l 一般来说金属拉伸的特性曲线分四个部分:
1、弹性段
2、屈服断
3、加工硬化段
4、颈缩段
1.4 主要参数指标
l 规定非比例伸长应力(σp)
l 规定总伸长应力(σt)
l 规定残余伸长应力(σr)
l 屈服点(σs)
l 屈服点伸长率(δs)
l 抗拉强度(σb)
l 最大力下的伸长率
l 断后伸长率(δ)
l 断面收缩率(ψ)
规定非比例伸长应力(σP)
l 定义:试样标距部分的非比例伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。表示此应力的符 号应附以脚注说明,例如σP0.05、σP0.2等分别表示规定非比例伸长率为0.05%、0.2%时的应力。通常规定非比例伸长率为0.2%。
l 测定方法:
1、图解法;
2、滞后环法;
规定总伸长应力(σt)
l 定义: 试样标距部分的总伸长(弹性伸长加塑性伸长)达到规定的原始标距百分比时的应力。表示此应力的符号应附以脚注说明,例如σt0.5表示规定总伸长率为0.5%时的应力。通常规定总伸长率为0.5%。
l 求法:
规定残余伸长应力(σr)
l 定义:试样卸除拉伸力后,其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。表示此应力的符号应附以脚注说明,例如σr0.2表示规定残余伸长率为0.2%时的应力。
l 求法:
暂时未求。
屈服点(σs)
l 定义:
呈现屈服现象的金属材料,试样在试验过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力。如力发生下降,应区分上、下屈服点。
1、上屈服点( σsu):
试样发生屈服而力首次下降前的最大应力。
2、下屈服点( σsl):
当不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小应力。
l 测定方法:
请注意三种不同的屈服现象,其上下屈服点的算法不的同之处。一般屈服点取下屈服点。
屈服点伸长率(δs)
l 定义:
试样从屈服开始至屈服阶段结束(加工硬化开始)之间标距地伸长与原始标距的百分比。
l 求法:
屈服阶段结束点的变形减去上屈服点的变形,或屈服阶段结束点的非比例变形。
抗拉强度(σb)
l 定义:试样拉断过程中最大力所对应的应力。
l 求法:
最大力÷原始横截面积
最大力下的伸长率
l 定义:试样拉到最大力时标距的伸长与原始标距的百分比。
l 求法:
应区分最大力下的总伸长率(δgt)和非比例伸长率(δg)。
断后伸长率(δ)
l 定义:
试样拉断后,标距的伸长与原始标距的百分比。
l 注意:
软件自动求得的断后伸长率是不准的。
断面收缩率(ψ)
l 定义:试样拉断后,缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。
1.5 补充说明
l 弹性模量(E):弹性变形范围内应力与应变的比值。
l 泊松比(μ):轴向应力作用下,相应的横向应变与轴向应变之比的绝对值。弹性段范围内。
l 塑性应变比(γ值):将金属薄板试样单轴拉伸到产生均匀塑性变形时,试样标距内,宽度方向的真实应变与厚度方向大真实应变之比。 Γ=1/(ln(L1/L0)/(ln(b0/b1)-1)
l 应变硬化指数(η值):金属薄板材料真实应力-真实应变,在双对数坐标平面上关系曲线的斜率。
l 工程应力:拉伸试验过程中,任一时刻的负荷除以试样原始横截面积的商。
l 工程应变:拉伸试验过程中,任一时刻的原始标距增量与原始标距之比。
l 真实应力:拉伸试验过程中,任一时刻的负荷除以试样瞬时横截面积的商。
l 真实应变:拉伸试验过程中,任一时刻的试样标距与原始标距之比的自然对数。其值=ln(1+工程应变)
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