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什么是拉伸测试

作者:硬度计服务商创诚致佳
发布时间:2021-03-10
内容摘要:拉伸测试(也称为拉伸测试)是机械测试中最基本和最常见的类型之一。拉伸测试对材料施加拉伸(拉)力,并测量样品对应力的响应。通过这样做,拉伸测试可以确定材料的强度以及可以拉伸的程度。拉伸测试通常在机电或通用测试仪器上进行,易于执行且完全标准化。 为什么要进行拉伸测试或拉伸测试?我们可以从拉伸测试中学到很...

拉伸测试(也称为拉伸测试)是机械测试中最基本和最常见的类型之一。拉伸测试对材料施加拉伸(拉)力,并测量样品对应力的响应。通过这样做,拉伸测试可以确定材料的强度以及可以拉伸的程度。拉伸测试通常在机电或通用测试仪器上进行,易于执行且完全标准化。

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为什么要进行拉伸测试或拉伸测试?

我们可以从拉伸测试中学到很多有关物质的知识。通过在拉动材料时对其进行测量,我们可以获得其拉伸性能的完整轮廓。当在图表上绘制时,此数据会产生应力/应变曲线,该曲线显示了材料如何对所施加的力做出反应。折断点很受关注,但其他重要特性包括弹性模量屈服强度和应变。

 

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极限抗拉强度

我们可以确定的关于材料的最重要特性之一是其 极限抗拉强度 (UTS)。这是试样在测试过程中承受的最大应力。UTS可能等于或可能不等于试样的断裂强度,具体取决于材料是脆性,韧性还是兼具两者的性能。有时,在实验室进行测试时,某种材料可能具有延展性,但是当投入使用并暴露于极端低温下时,它可能会转变为脆性。

胡克定律

对于大多数材料,测试的初始部分将显示出所施加的力或负载与样品所显示的伸长率之间的线性关系。在此线性区域中,直线服从定义为“胡克定律”的关系,其中应力与应变之比为常数或胡克定律E是该区域中应力(σ)与应变(ε)成比例的直线斜率,称为“弹性模量”或“杨氏模量”

 

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弹性模量

弹性模量是材料刚度的度量,仅适用于曲线的初始线性区域。在此线性区域内,可以从样品上去除拉伸载荷,并且材料将恢复到与施加载荷之前完全相同的状态。当曲线不再是线性的并且偏离直线关系时,胡克定律不再适用,并且在样本中会发生一些永久变形。这一点称为“弹性比例 极限”。从这一点开始,在拉伸试验中,材料会发生塑性反应,以应对载荷或应力的任何进一步增加。如果卸下负载,它将不会恢复到其原始的无应力状态。

屈服强度

材料的“屈服强度”定义为在开始发生塑性变形时施加到该材料的应力。

偏移量法

对于某些材料(例如,金属和塑料),无法轻易识别出线性弹性区域的偏离因此,可以使用偏移法来确定材料的屈服强度。在测量金属的屈服强度时,通常使用此方法。根据ASTM E8 / E8M测试金属时,偏移量指定为应变百分比(通常为0.2%)。当从偏移量“ m”绘制线性弹性区域的线(斜率等于弹性模量)时,从交点“ r”确定的应力(R)通过偏移量方法变为屈服强度

备用模量

某些材料的拉伸曲线没有很好定义的线性区域。在这些情况下,ASTM Standard E111提供了确定材料的模量以及杨氏模量的替代方法。这些交替模数是 割线模量 和切线模量

拉紧

我们还将能够找到样品在拉伸测试过程中经历的拉伸或伸长量。这可以表示为长度变化的绝对度量,也可以表示为称为“应变”的相对度量。应变本身可以用两种不同的方式表示,即“工程应变”和“真实应变”。 工程菌株可能是所用菌株最简单,最常见的表达方式。它是长度变化与原始长度之比工程应变公式真实应变是类似的,但基于所述样本在测试执行过程的瞬时长度,真实应变公式 其中L是瞬时长度和L 0的初始长度。

检测设备

拉伸试验在通用试验机上进行。这些机器具有各种不同的尺寸,承受力从0.02 N到2,000 kN不等。大多数低力测试都是在台式机器(例如Instron的6800系列)上进行的,而较高力的应用则需要地板模型框架(例如Instron的Industrial Series中的框架)

通用测试机必须配备测试软件以及专用夹具和附件,例如引伸计被测试材料的类型将确定所需附件的类型,并且一台机器即可通过更改固定装置而适用于在其力范围内测试任何材料。  



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