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            什么是拉力機的拉伸試驗?

            作者:拉力機    來源:www.www.videotante.com   發布時間:
            什么是拉力機的拉伸試驗?材料公認和廣泛使用的特性就是這種材料的強度。但是“強度”一詞是什么意思呢?“強度”可以有多種含義,因此讓我們仔細研究一下材料強度的含義。下面我們為大家列舉一個非常簡單的實驗,該實驗提供了有關材料的強度或機械性能的大量信息,稱為拉伸試驗。

            拉伸測試的基本思想是將材料樣品放置在兩個稱為“夾具”的夾具之間,夾具將材料夾緊。該材料具有已知的尺寸,例如長度和橫截面積。然后,我們開始對一端固定的材料施加重量,而另一端則是固定住的。我們不斷增加重量(通常稱為負載或力),同時測量樣品長度的變化。 <

            拉伸試驗
            我們可以做一個非常簡化的測試。
            1、首先我們將某個物料的一端懸掛在一個不會移動的實心點上,將重物懸掛在另一端上。
            2、在增加重量的過程中,測量長度的變化。直到零件開始拉伸并最終斷裂。該測試的結果是載荷(重量)與位移(拉伸量)的關系圖。
            3、由于拉伸材料所需的“力”取決于材料的尺寸(當然還有材料的特性),因此材料之間的比較是比較困難的。
            4、對不同的材料進行適當的比較,測到每個材料的力的不同,分別能夠承受多大的力。對于設計材料結構應用的工作人員來說

            橫切面




            我們需要一種能夠直接比較不同材料的方法,不考慮材料的大小,直接顯示材料的力值。我們可以通過簡單地將施加在材料上的負載(重量或力)除以初始橫截面積來實現。我們還將其移動(位移)的力除以材料的初始長度。這就是,材料科學家稱之為工程應力(載荷除以初始橫截面積)和工程應變(位移除以初始長度)的材料。通過查看材料的工程應力-應變響應,我們可以比較不同材料的強度,要在設計結構中使用應力應變響應,我們可以將所需的載荷除以工程應力,以確定能夠保持該載荷所需的橫截面積。例如,直徑為1/8英寸的4340鋼絲可以容納一輛小型汽車。同樣,它并不總是那么簡單。我們需要了解“強度”或工程壓力的不同含義。
            現在變得更加復雜。讓我們看一下不同強度值的含義,并看一下通過此簡單測試可以得到的其他重要屬性。最簡單的方法是檢查工程應力與工程應變的關系圖。下面顯示的是普通鋼制
            螺桿的拉伸試驗圖,為一般金屬拉伸試驗提供了一個很好的例子。工程應力的單位為ksi,代表每平方英寸一千磅。注意單位中對區域的引用。應變單位當然是無單位的,因為我們將距離除以距離。

            1、圖表位置1:彈性區域:
            讓我們討論圖中的一些重要區域。首先,圖上標有數字1的點表示曲線的彈性區域的末端。到目前為止,材料以彈性或可逆的方式拉伸。所有材料都是由原子的集合組成的。通過對通過彈簧連接的原子進行成像,可以最好地理解彈性。當我們拉動材料時,原子之間的彈簧變長,材料變長。曲線的彈性部分是一條直線。一條直線表示去除負載后材料將恢復其原始形狀。

            2、圖表位置2:0.2%的偏移屈服強度:
             感興趣的曲線的下一部分是點2。在這一點上,曲線已開始彎曲或不再是線性的。此點稱為0.2%偏移屈服強度。它表明材料的強度,就像它開始永久改變形狀一樣。確定為應力值,在該應力值處,與曲線的初始部分(彈性區域)相同的斜率的線偏移了0.2%的應變或0.002的應變值。
            在我們的示例中,0.2%的偏移屈服強度為88 ksi。
            這是力量的一個非常重要的方面。它基本上告訴我們在材料開始永久改變形狀之前可以施加的應力量,從而使其最終走向破壞。設計在應力下使用的零件的人員必須注意,零件上的應力或作用力決不能超過該值。

            3、圖表位置3:最大可承受應力

            當我們從點2向上移動時,材料上的載荷或“應力”會增加,直到達到最大施加應力為止,而材料在整個標距長度上均勻地變形或改變形狀。當我們到達點3時,我們可以確定材料可以承受的拉伸強度或最大應力(或載荷)。這不是非常有用的屬性,因為此時材料已永久變形。到達這一點后,應力開始急劇下降。
            這對應于局部變形,通過在很小的區域內樣品的直徑和相應橫截面出現明顯的“頸縮”或減小即可觀察到這一點。如果我們釋放該區域的負載,材料將彈回一點,但仍會遭受永久性的形狀變化。

            4、圖表位置4:失效或斷裂
            最后,隨著曲線的變化,我們最終到達材料破裂或破壞的位置。這里有趣的是材料改變形狀的最終程度。這是材料的“延展性”。它由4號線與應變軸的交點確定,該4號線的斜率與曲線的線性部分相同。我們的示例顯示了0.15的應變。長度的15%變化是“延展性”。當樣品破裂或破裂時,負載被釋放。因此,彈性拉伸的原子將返回其非加載位置。有關材料機械響應的其他信息也可以從斷裂測試中收集。



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