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材料試驗的提示

來源:吉林省華博科技工業(yè)有限公司   2008年05月13日 09:20  

分析材料性能是質(zhì)量控制與研發(fā)實驗室的主要目標。然而,要選擇正確的試驗有時并不容易。試驗分為多種不同類型的動靜態(tài)試驗,其中包括:拉伸、壓縮、剪切彎曲和疲勞/斷裂。如果要選擇正確的系統(tǒng),需要考慮下列幾個方面:
●試驗類型:拉伸、壓縮、彎曲、扭轉、剪切、反向應力(扭轉并壓縮)
●試驗試樣:配置、大小、形狀和材料
●zui大載荷:預期的zui大載荷,以磅、牛頓或千克表示
●zui大應變位移/壓縮:預期的zui大伸長,以初始標距長度的百分比表示
●應變測量:引伸計標距、行程百分比、其他要求

提示 1:夾具的選擇
成功的夾持解決方案要求試樣不會滑動、不會造成夾片斷裂,并且確保所施力的軸對稱性。有些情況下,夾持要求非常特別,會需要特別設計的夾具或工裝來滿足特殊的試驗標準。然而,多數(shù)情況下,可以使用通用的配件。通用夾具具有很多優(yōu)勢,可以固定很多類型的試樣和材料,可以選擇使用很多不同的夾面、對齊工裝等。

試樣固定解決方案
操作員面臨的兩個zui常見問題就是試樣滑動和夾片斷裂。如果采用的是平底的機械或旋緊式夾具,經(jīng)常會發(fā)生滑動。選擇夾面時,表面區(qū)域應該足夠大能夠蓋住接觸部位(啞鈴試樣),或者對于平行試樣,盡可能多的蓋住接觸面。無論使用何種夾具,請確保試樣一端至少由 75% 的夾面有效長度夾持,否則,將會降低夾持效率,有時還可能破壞夾面。如果你遇到夾持問題,請記住重要的一點就是進行試驗。你得到zui終的結果是隨機的。當夾具內(nèi)的樣品由于夾持力太大或鋸齒夾面夾入太深時,常常會發(fā)生夾持部位破損。下面是減少夾持部位破損的提示:
●旋緊式夾具:當固定樣品時,操作員可能用了過大的力;請使用扭矩扳手或氣動夾具。
●氣動夾具:減小壓力,但請不要減小到會滑動的程度。
●鋸齒夾面:改用單位面積具有更多鋸齒(咬入較小)的夾面,或墊上膠帶或類似材料(這樣可以減緩咬入,防止損壞樣品)。
試驗單絲和單纖維或單絲可以貼附在穿孔卡片上。試樣的標距長度即為孔的高度。當卡片固定在試驗儀器上后,將試樣兩側的卡片部分剪去。
●定期檢查夾具是否有破損,如膠皮管裂縫或漏氣。
●定期校驗壓力表是否準確地記錄夾持裝置的氣壓或油壓。
●如果夾面有磨損、破壞或污損,請更換夾請更換夾面。
●切勿使用超過需要的夾持力,以便提供可靠的,不滑動的固定。
●舊的夾具不一定能和新材料或試樣配合使用。
您可能會發(fā)現(xiàn)需要特殊的夾具或不同的夾面。
可以嘗試多種物品,改進現(xiàn)有的夾持方式,其中包括紗布、膠帶等。

使用線接觸夾面
紙或其他片材用線接觸夾面,這樣標距長度即為兩個接觸線中間的距離。

試驗片材樣品
平面(無鋸齒)夾面可以用于夾持薄膜、箔片或其他片材。金屬片試樣應使用鋸齒夾面固定,這樣菱形鋸齒可以咬入試樣,從而防止滑動。

保管好夾具
任何成功的夾持解決方案都可能受到疏于維護的不良影響。許多常見的夾持技術依賴于摩擦或要試驗的試樣的表面變形。如果夾持表面磨損或污損,夾持效率將大打折扣。zui終,導致試樣滑動或?qū)嶒灍o效。為了確保夾具工作正常,請定期清潔夾具并使用生產(chǎn)商建議的正確等級的潤滑劑來潤滑相關部件


自緊式滾動夾具

機械式楔形夾具

單纖維的拉伸試驗

提示 2:載荷傳感器的選擇
載荷傳感器的特征
載荷傳感器測量試樣受的力,輸出電信號,以便監(jiān)視、報告或控制力。為了選擇適當?shù)妮d荷傳感器進行試驗,應考慮下列載荷傳感器的特征:
●量程
●準確度
●重復性
●偏移載入錯誤
●非線性
●溫度補償范圍
●溫度零點漂移及靈敏度
●壽命(特別是動態(tài)組件
●過載zui大載荷
●軸偏移剛度
另外,開始試驗之前請考慮自識別的可用性(自識別是一種自動功能,可識別連接的哪個載荷傳感器以及確定是否已經(jīng)將其標定。該功能可防止操作員使用不正確的設置的設備),以防止人員出錯。請注意,大多數(shù)傳感器制造商都會載荷傳感器的線性作為zui高額定輸出百分比 % F.R.O.,這極為重要。使用較低范圍(比如量程的 1%)時,這可能會令人誤解。F.R.O. 為 0.05% 的額定載荷傳感器會在滿量程的1% 時產(chǎn)生 5% 的讀數(shù)誤差。

試驗提示
●首先,夾具中夾住的試樣永遠不要貼在載荷傳感器上(通常是上方夾具)。
●預熱載荷傳感器至少 15 分鐘。
●一旦在適當位置夾住試樣后,就不要再改變平衡或橫梁位置控制點。
●請勿將載荷傳感器放入烤箱。
●使用載荷保護功能保護試樣免受損壞。
●如果試驗載荷小于量程的 2%,請考慮改為使用較小的載荷傳感器。

提示 3:應變測量的選擇
進行應變測量的必要性
任何機械系統(tǒng)受力后都將變形,不管多么輕微。這同樣適用于材料試驗系統(tǒng)。您系統(tǒng)的機架、載荷傳感器和夾具不是無窮剛性,當將力施加到試樣上時其將有輕微的變形。這種變形被稱為柔度,并且可以在試驗結果中導致嚴重的誤差,特別是在具有小行程要求的高載荷試驗中。大多數(shù)材料試驗系統(tǒng)都會測量橫梁或作動器的位移,這可用作試樣變形的測量。但是,系統(tǒng)記錄的位移輸出實際是系統(tǒng)柔度和試樣變形的總和。在許多應用中(如塑料和彈性體的拉伸試驗),系統(tǒng)柔度經(jīng)常會很小,與試樣變形相比時可將其忽略不計。要求進行試樣變形的極測量時,使用引伸計可*避免系統(tǒng)柔度誤差。

引伸計類型
有兩種主要類型的引伸計:
●接觸引伸計:可用 clip-on、長行程、高溫等
●非接觸引伸計:激光、視頻
在許多應用中提供測量時,接觸引伸計可能會對試驗結果有不利的影響。非接觸應變測量有許多傳統(tǒng)接觸裝置沒有的優(yōu)點,其中包括:
●對試驗試樣無影響
●無刀口滑移的問題
●不會由于移動零件的慣性產(chǎn)生誤差
●無活動部件,消除了因磨損導致的錯誤
●由于在斷裂時沒有能量釋放,而不會發(fā)生損壞
●可在更大溫度范圍的環(huán)境箱內(nèi)使用

Clip-On 引伸計提
●確保引伸計直接固定好并且位于試樣的中央。
●正確固定引伸計,以取得*試驗結果并避免滑動誤差。
●使用大小適當?shù)膴A子來固定至試樣。



Clip-On 引伸計

長行程的引伸計

攝像引伸計 AVE

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