鋁板拉伸性能測試方法:電子萬能試驗(yàn)機(jī)和氣動夾具的應(yīng)用與配合?
拉伸測試是金屬材料力學(xué)試驗(yàn)中最常用且關(guān)注度最高的試驗(yàn)方法之一。在金屬材料的工程設(shè)計(jì)、研究和質(zhì)量控制中,拉伸試驗(yàn)?zāi)軌蛱峁╆P(guān)鍵的力學(xué)性能和變形行為信息,對于確保材料的可靠性和性能評估至關(guān)重要。
GB/T 228.1-2021標(biāo)準(zhǔn),分別提供了三種不同的拉伸測試方法,用于控制試驗(yàn)速率。這三種方法分別為方法A1(基于應(yīng)變速率閉環(huán)控制)、方法A2(基于應(yīng)變速率開環(huán)控制,即橫梁速率控制)和方法B(基于應(yīng)力速率控制)。這些方法的選擇取決于實(shí)際需求和試驗(yàn)要求,然而,如何確定最適合的方法仍需要深入的比較和分析。
本文科準(zhǔn)測控小編將介紹這三種鋁板拉伸測試方法,以幫助工程師、研究人員和質(zhì)量控制人員選擇合適的方法。通過比較測試數(shù)據(jù)結(jié)果和分析試驗(yàn)機(jī)對應(yīng)變速率和應(yīng)力速率的實(shí)時控制能力,我們將評估這些方法的準(zhǔn)確性和可靠性。
一、測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
參考標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 228.1-2021金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分:室溫試驗(yàn)方法》
二、測試儀器
1、電子萬能試驗(yàn)機(jī)

2、接觸式引伸計(jì)
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3、試驗(yàn)條件
試驗(yàn)溫度:室溫25°C左右
夾具:5 kN氣動夾具
樣品名稱:鋁板啞鈴型試樣
引伸計(jì): 接觸式引伸計(jì)
載荷傳感器: 10 kN
三、試驗(yàn)方法
1、試驗(yàn)的制備
a、準(zhǔn)備鋁板試樣(啞鈴型):將鋁板切割成所需尺寸,厚度為2.75 mm,寬度為15.15 mm。
b、設(shè)置標(biāo)距:在試樣上標(biāo)出標(biāo)距為50 mm的位置。確保標(biāo)距的準(zhǔn)確性和一致性。
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c、夾持試樣:使用上下夾具夾住鋁板試樣的兩端,以消除夾持造成的載荷,使試樣受力接近零(N)。確保夾具穩(wěn)固并適當(dāng)調(diào)整以避免試樣的移動或扭曲。
d、安裝接觸式引伸計(jì):將接觸式引伸計(jì)夾持在鋁板平行段的中間位置。確保引伸計(jì)與試樣緊密接觸,且安裝牢固。
2、基于(引伸計(jì))應(yīng)變速率閉環(huán)控制(A1法)
測試流程如下:
設(shè)置測試參數(shù):根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,將測試速率設(shè)定為兩段控制。首先,設(shè)置預(yù)加載載荷為5 N。然后,將采樣頻率設(shè)置為5 kHz,以確保高頻率的數(shù)據(jù)采集。
初始加載:開始測試前,先進(jìn)行初始加載。逐漸施加載荷,直到達(dá)到預(yù)加載載荷5 N。確保試樣受力均勻,并在加載過程中避免快速或突然施加載荷。
開始測試:以0.025%/sec的應(yīng)變速率開始拉伸測試。隨著測試的進(jìn)行,試驗(yàn)機(jī)會自動控制應(yīng)變速率,直到引伸計(jì)位移達(dá)到0.5 mm。此時,測試暫停。
移除引伸計(jì):當(dāng)測試暫停時,小心地取下接觸式引伸計(jì)。確保不對試樣施加額外的力或應(yīng)變。
繼續(xù)測試:移除引伸計(jì)后,重新啟動測試。調(diào)整試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)變速率為0.67%/sec,并繼續(xù)拉伸試樣,直到鋁板破壞。
記錄測試數(shù)據(jù):在測試過程中,記錄引伸計(jì)的位移和載荷數(shù)據(jù)。一旦試樣破壞,停止測試,并記錄下彈性模量、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和斷裂延伸率等參數(shù)。
3、基于應(yīng)變速率開環(huán)(橫梁速率)控制(A2法)
測試流程如下:
設(shè)置測試參數(shù):根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,將測試速率設(shè)定為兩段控制。首先,設(shè)置預(yù)加載載荷為5 N。然后,將采樣頻率設(shè)置為5 kHz,以確保高頻率的數(shù)據(jù)采集。
初始加載:開始測試前,先進(jìn)行初始加載。逐漸施加載荷,直到達(dá)到預(yù)加載載荷5 N。確保試樣受力均勻,并在加載過程中避免快速或突然施加載荷。
開始測試:以2 MPa/sec的應(yīng)力速率開始拉伸測試。試驗(yàn)機(jī)會自動控制應(yīng)力速率,直到引伸計(jì)位移達(dá)到屈服強(qiáng)度前所對應(yīng)的引伸計(jì)位移。此時,測試暫停。
移除引伸計(jì):當(dāng)測試暫停時,小心地取下接觸式引伸計(jì)。確保不對試樣施加額外的力或應(yīng)變。
繼續(xù)測試:移除引伸計(jì)后,重新啟動測試。調(diào)整試驗(yàn)機(jī)的位移速率為30.15 mm/min,相當(dāng)于0.67%/sec的應(yīng)變速率,并繼續(xù)拉伸試樣,直到鋁板破壞。
記錄測試數(shù)據(jù):在測試過程中,記錄引伸計(jì)的位移和載荷數(shù)據(jù)。一旦試樣破壞,停止測試,并記錄下彈性模量、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和斷裂延伸率等參數(shù)。
4、基于應(yīng)力速率控制(B法)
測試流程如下:
設(shè)置測試參數(shù):根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,將測試速率設(shè)定為兩段控制。首先,設(shè)置預(yù)加載載荷為5 N。然后,將采樣頻率設(shè)置為5 kHz,以確保高頻率的數(shù)據(jù)采集。
初始加載:開始測試前,先進(jìn)行初始加載。逐漸施加載荷,直到達(dá)到預(yù)加載載荷5 N。確保試樣受力均勻,并在加載過程中避免快速或突然施加載荷。
開始測試:以2 MPa/sec的應(yīng)力速率開始拉伸測試。試驗(yàn)機(jī)會自動控制應(yīng)力速率,直到引伸計(jì)位移達(dá)到屈服強(qiáng)度前所對應(yīng)的引伸計(jì)位移。此時,測試暫停。
移除引伸計(jì):當(dāng)測試暫停時,小心地取下接觸式引伸計(jì)。確保不對試樣施加額外的力或應(yīng)變。
繼續(xù)測試:移除引伸計(jì)后,重新啟動測試。調(diào)整試驗(yàn)機(jī)的位移速率為30.15 mm/min,相當(dāng)于0.67%/sec的應(yīng)變速率,并繼續(xù)拉伸試樣,直到鋁板破壞。
記錄測試數(shù)據(jù):在測試過程中,記錄引伸計(jì)的位移和載荷數(shù)據(jù)。一旦試樣破壞,停止測試,并記錄下彈性模量、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和斷裂延伸率等參數(shù)。
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