15、 有效拉伸空間距離:1000mm(不安裝測試夾具時
) ;
在彈性變形階段,金屬的變形量很小而拉伸載荷迅速增大。這時候如果以橫梁位移控制來做拉伸試驗,那么速度太快會導致整個彈性段很快就被沖過去。以彈性模量為200Gpa的普通鋼材為例,如果標距為50mm的材料,在彈性段內如以10mm/min的速度進行拉伸試驗,那么實際的應力速率為 200000N/mm2S-1×10mm/min×1min/60S×1/50mm=666N/mm2S-1 一般的鋼材屈服強度就小于600Mpa,所以只需要1秒鐘就把試樣拉到了屈服,這個速度顯然太快。所以在彈性段,一般都選擇采用應力速率控制或者負荷控制。塑性較好的材料試樣過了彈性段以后,載荷增加不大,而變形增加很快,所以為了防止拉伸速度過快,一般采用應變控制或者橫梁位移控制。所以在GB228-2002里面建議了,“在彈性范圍和直至上屈服強度,試驗機夾頭的分離速率應盡可能保持恒定并在規定的應力速率的范圍內(材料彈性模量E/(N/mm2)<150000,應力速率控制范圍為2—20(N/mm2)?s-1、材料彈性模量E/(N/mm2)≥150000,應力速率控制范圍為6—60(N/mm2)?s-1=。若僅測定下屈服強度,在試樣平行長度的屈服期間應變速率應在0.00025/s~0.0025/s之間。平行長度內的應變速率應盡可能保持恒定。
在塑性范圍和直至規定強度(規定非比例延伸強度、規定總延伸強度和規定殘余延伸強度)應變速率不應超過0.0025/s。"。這里面有一個很關鍵的問題,就是應力速度與應變速度的切換點的問題。是在彈性段結束的點進行應力速度到應變速度的切換。在切換的過程中要保證沒有沖擊、沒有掉力。這是拉力試驗機的一個非常關鍵的技術。
電子式拉力試驗機(材料試驗機)是現代電子技術與機械傳動技術相結合的產物,是充分發揮了機電各自特長而構成的大型測試儀器,可對各種材料進行拉伸、壓縮、彎曲、剝離、剪切等多項性能試驗,且有測量范圍寬、精度高、響應快等特點。工作可靠,效率高,可對試驗數據進行實時顯示記錄、打印。
電子式拉力試驗機是由測量系統、驅動系統、控制系統及電腦(電腦系統型拉力試驗機)等結構組成。
一.拉力試驗機的測量系統
1.力值的測量
通過測力傳感器、放大器和數據處理系統來實現測量,常用的測力傳感器是應變片式傳感器。
所謂應變片式傳感器,就是由【應變片】、彈性元件和某些附件(補償元件、防護罩、接線插座、加
載件組成),能將某種機械量變成電量輸出的器件。應變片式的拉、壓力傳感器外種類繁多,主要有
筒狀力傳感器、輪輻式力傳感器、S雙連孔型傳感器、十字梁式傳感器等類型。
從材料力學上得知,在小變形條件下,一個彈性元件某一點的應變ε與彈性元件所受的力成正比,
也與彈性的變形成正比。以S型傳感器為例,當傳感器受到拉力P的作用時,由于彈性元件表面粘貼有應
變片,因為彈性元件的應變與外力P的大小成正比例,故此將應變片接入測量電路中,即可通過測出其輸
出電壓,從而測出力的大小。