金属拉伸试验标准对试验速度的课件.ppt

金属拉伸试验标准对试验速度的规定• 目前，金属拉伸试验方法标准中对试验速率的要求，我国标准等效采用了国际标准的规定，欧共体标准EN10002-1制定过程中，标准起草小组研究了拉伸试验速度对几种金属材料屈服强度（ReH ReL Rp0.2）的影响，从而为标准的制定提供了技术依据，EN10002－1：2001对拉伸试验速率的规定与国际标ISO6892：1998相同, 因此国际标准、欧洲标准和我国国家标准在对试验速度方面规定是一致的金属拉伸试验标准对试验速度的 在拉伸试验中，试验速度是指试验过程的快慢.通常： 1） 电控试验机可用横梁移动速度作为试验速度； 2） 机械式试验机可用夹头移动速度作为试验速度； 3） 液压试验机可用活塞移动速度作为试验速度 4） 移动速度是单位时间位移的变化： V＝Δs/Δt（mm/s）金属拉伸试验标准对试验速度的衡量拉伸试验速率的4种方式•1）空载横梁位移速率• 试验机横梁在空载条件下单位时间的位移，用mm/min 表示•2）有载夹头分离速率• 夹头单位时间分离距离，用mm/min表示•3）应力速率• 单位时间试样的应力增量，用N/mm2•s-1表示。

•4）应变速率• 单位时间试样的增量，一般用mm/mm•s-1 表示• 金属拉伸试验标准对试验速度的应变速率与位移速率的关系•如果试验机有理想的刚性，对于给定的Lc，位移速度与应变速率的关系为：• V＝Lc ε•对于给定的Lc，位移速度与应力速率的关系为：• V＝Lc σ /Eσ 金属拉伸试验标准对试验速度的拉力试验机的柔度•拉伸试验机种类繁多，但基本上都是由试验机框架、测力和机构夹持装置构成这些部件在拉力下会产生弹性变形，其总和即为试验机的柔度KM，它表示为试验机的刚性的倒数CM•试验系统总刚度C：• 1/C＝1/ CM ＋ 1/ CP•CM －试验装置的刚度，由试验机框架、力传感器、夹持装置类型等因素决定•CP －试样的刚度，由试验材料的弹性模量、原始横截面积、平行长度等因素决定 金属拉伸试验标准对试验速度的a 夹具位移法• 在弹性范围，由于试验机刚度不变，试样的变形特性与弹簧类似，因而可从力－时间或应力－时间曲线得到应力速率；从伸长－时间曲线或应力－时间曲线得到应变速率• 对于前两种方法，在弹性范围，对于刚性差的试验系统，位移速率需要很大，约为刚性良好的试验机的10倍，从低刚性结构试验系统横梁位移－时间和应变－时间比较曲线可以看出，当试验中横梁位移速度为0.257mm/s,由于试验系统刚性差，在开始阶段,很大分量的位移消耗在试样链上，引伸计所反映的试样标距内的变形速度则很小，为0.0295mm/s。

金属拉伸试验标准对试验速度的 但在塑性范围，应力－应变直线性关系已不存在，试验塑性变形开始后，对于出现明显屈服的材料，试样急剧变形而试验力并不增加，试验系统的全部位移集中于试样上因此，用横梁位移法控制拉伸速度时，作用到试样上的真正拉伸速度与试验机刚度密切相关金属拉伸试验标准对试验速度的b. 力或应力的闭环控制• 在弹性范围，获得一定应力速率的方法是在闭环控制下开动试验机为此，控制系统要通过传感器测定实际力－时间关系，根据偏离的程度调整位移速度，由于控制的是实际力，则不必考虑试验系统的刚性但进入塑性范围，对于具有明显屈服现象的材料，当伸长突然增加时，应力急剧下降，原来的应力速率已经不起作用，当试验机加力系统力图通过增加位移速度补偿应力的下降时，达到最快的加力速度，这样就显示出不真实的应力－应变曲线此时应采用应变速率金属拉伸试验标准对试验速度的c. 伸长或应变速率的闭环控制•应变速率的闭环控制 当使用引伸计测量变形时，可用引伸计感受的伸长作为控制信号，对于连续的应力－应变曲线，可在闭环条件下进行控制，从而得到要求的应变速率试样开始产生塑性变形而导致力和相应应力下降，使试验系统上的变形很小，使得试样上的应变速率增加，反馈的变形信号又使试验机位移速度下降。

从而避免了试验速率的非惯性 金属拉伸试验标准对试验速度的 3.标准对拉伸速率的规定 1) 测定抗拉强度的拉伸速率 2 ) 测定屈服强度的拉伸速率 3 ) 测定规定强度的拉伸速率 4）测定伸 长 率的拉伸速率 金属拉伸试验标准对试验速度的1) 测定抗拉强度时的拉伸速率• 如仅测定抗拉强度，在弹性范围和塑性范围的应变速率不应超过0.008/s，即夹头分离速率0.48LC/min• 在弹性范围内，可用下式将应变速率转变为应力速率：• •当换算成力增加速率时：•υ2 是力增加速率，单位为N/s金属拉伸试验标准对试验速度的2) 测定屈服强度的试验速率• a)测定ReH的试验速率•在拉伸试验中，试样达到上屈服点前要经过弹性变形、滞弹性变形和屈服前微塑性变形，然后达到上屈服点 标准中对弹性范围和达到上屈服强度的试验速率规定为：夹头分离速度应尽可能保持恒定并在如下规定的应力速率范围内： 材料弹性模量 应力速率（N/mm2 s-1） E/（N/mm2） 最 小 最 大 < 150000 2 20 ≥ 150000 6 60金属拉伸试验标准对试验速度的应力速率的特点是：• 弹性范围能与应变速率对应，但进入塑性范围后无法准确计算。

•较适用于液压试验机• 瞬时应力速率可通过应力－时间曲线测定：金属拉伸试验标准对试验速度的•对于不具有控制加力速率的液压试验机，通过调节油门位置可在弹性范围控制应力速率：•例如，对于直径10mm 的圆形截面钢材试样，从力表盘上在t2－t1=10s读出的力增加了F2－F1=24KN,计算的应力增加速率约为30N/mm2 ·S-1金属拉伸试验标准对试验速度的•对于位移控制的试验机，可用下式将应力速率转换成位移速率：•例如，弹性模量E=200000N/mm2的钢试样平行长度LC＝60mm，与应力速率30N/mm2· s-1对应的位移速率为： ＝1/200000×60×30×60=0.54mm/min金属拉伸试验标准对试验速度的b）测定下屈服强度ReL的试验速率•由于屈服开始后，试样变形突然加快，应力不增加，反而下降，因此测量下屈服时规定应变速率是合理的如仅测定下屈服强度，屈服期间的应变速率范围在0.00025～0.0025/s之间如不能调节这一应变速率，屈服开始前应调节至标准表4规定的应力速率范围，实践表明，标准规定的应力速率上限不会使应变速率超过0.0025/s。

金属拉伸试验标准对试验速度的3）测定规定强度时的拉伸速率•规定强度是指：Rp 、 Rt 、 Rr•弹性范围内，与测定ReH的应力速率相同•进入塑性范围后，应变速率不超过0.0025/s， 或者调节至上述应力速率金属拉伸试验标准对试验速度的4）测定伸长率的试验速率• 测定屈服点延伸率Ae： 同测定ReL• 测定最大力总伸长率Agt： 同测定Rm• 测定最大力非比例伸长率Ag： 同测定Rm• 测定断裂总伸长率At： 同测定Rm• 测定断后伸长率A： 同测定Rm金属拉伸试验标准对试验速度的。