试验机求取屈服点时影响因素有哪些
- 发布时间:2014/12/14 22:32:59
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试验机求取屈服点时影响因素有哪些
一、什么是屈服点?
屈服点是拉伸试验时经常会用到的一个术语。试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的zui小应力值即为屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm²(MPa)
二、影响屈服点求取的因素
由于材料种类繁多,性能差异很大,弹性阶段与塑性阶段的过渡情况很复杂,其中屈服点与非比例应力是zui常用的指标。虽然屈服点与非比例应力同是反应材料弹性阶段与塑性阶段“转折点”的指标,但它们反应了不同过渡阶段特性的材料的特点,因此它们的定义不同,求取方法不同,所需设备也不*相同。
通过以上的描述,我们可以看出准确求取屈服点在材料力学性能试验中是非常重要的,想要非常准确的求取它,在许多的时候是一件不太容易的事。
它受到许多因素的制约,归纳起来有以下几点:
1、夹具的影响
在创恒电子作物理性能试验中夹具的影响发生的机率zui高,约占80%以上。主要表现为试样夹持部分打滑,由于试验机在使用一段时间后,各运动部件间会产生磨损现象,使得摩擦系数明显降低,zui直观的表现为夹块的夹持面被磨平,在夹持试样后咬合力不够,摩擦力大幅度的减小。当试样受力逐渐增大达到zui大静摩擦力时,拉伸的轴向力在瞬时大于了轴向的摩擦力后,试样就会打滑,在表盘上表现为大幅度的回摆,在微机图示中表现为曲线的异常上下波动,并且一般在试验过程中可听到明显的响声,产生虚假屈服现象,这时需及时进行设备的大修,消除间隙,更换夹块。见图。
2、试验机测控环节的影响
试验机测控环节是整个试验机的核心,随着技术的发展,目前这一环节基本上采用了各种电子电路实现自动测控。由于自动测控知识的深奥,结构的复杂,原理的不透明,一旦在产品的设计中考虑不周,就会对结果产生严重的影响,并且难以分析其原因。
针对材料屈服点的求取zui主要的有下列几点:
1、传感器放大器频带太窄
2、数据采集速率太低
3、控制方法使用不当
三、 结果处理软件的影响
1、判断条件的各自设定
就屈服点而言(以金属拉伸GB/T 228-2002为例)标准是这样定义的:
“屈服强度:当金属材料呈现屈服现象时,在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点,应区分上屈服强度和下屈服强度。
上屈服强度:试样发生屈服而力下降前的zui高应力。
下屈服强度:在屈服期间,不计初始瞬时效应时的zui低应力。”
这个定义在过去使用图解法时一般没有什么疑问,但在今天使用计算机处理数据时就产生了问题。
2、对下屈服点定义中“不计初始瞬时效应”的误解什么叫“初始瞬时效应”?它是如何产生,是否所有的试验都存在?这些问题国标都未作解释。
四、 试验人员的影响
在试验设备已确定的情况下,试验结果的优劣就*取决于试验人员的综合素质。目前我国材料试验机的操作人员综合素质普遍不高,专业知识与理论水平普遍较为欠缺,再加上新概念、新名词的不断出现,使他们很难适应材料试验的需求。在材料屈服强度的求取上常出现如下的问题:
1、将非比例应力与屈服混为一谈
屈服是材料固有的性能,而非比例应力是通过人为规定的条件计算的结果,当材料存在屈服点时是无需求取非比例应力的,只有材料没有明显的屈服点时才求取非比例应力。部分试验人员对此理解不深,以为屈服点、上屈服、下屈服、非比例应力对每一个试验都存在,而且需全部求取。
2、将具有不连续屈服的趋势当作具有屈服点
国标对屈服的定义指出,当变形继续发生,而力保持不变或有波动时叫做屈服。但在某些材料中会发生这样一种现象,虽然变形继续发生,力值也继续增大,但力值的增大幅度却发生了由大到小再到大的过程。从曲线上看,有点象产生屈服的趋势,并不符合屈服时力值恒定的定义。
3、将金属材料的屈服点与塑料类的屈服点混淆
由于金属材料与塑料的性能相差很大,其屈服的定义也有所不同。如金属材料定义有屈服、上屈服、下屈服的概念。而塑料只定义有屈服的概念。另外,金属材料的屈服强度一定小于极限强度,而塑料的屈服可能小于极限强度,也可能等于极限强度(两者在曲线上为同一点)。由于对标准的不熟悉,往往在试验结果的输出方面产生一些不应有的错误。