拉伸試驗的拉伸速度對實驗有什么影響
金(jin)屬(shu)拉(la)伸(shen)試(shi)驗(yan)速(su)(su)度不能(neng)太(tai)快(kuai)的原(yuan)因(yin)?原(yuan)來(lai),在彈性變形階(jie)段(duan),金(jin)屬(shu)的變形量很小而(er)拉(la)伸(shen)載荷(he)迅速(su)(su)增大。這(zhe)時候如果(guo)以(yi)橫梁位移控制來(lai)做拉(la)伸(shen)試(shi)驗(yan),那么速(su)(su)度太(tai)快(kuai)會導致(zhi)整個彈性段(duan)很快(kuai)就被(bei)沖過去。因(yin)此金(jin)屬(shu)拉(la)伸(shen)試(shi)驗(yan)加載速(su)(su)度不能(neng)太(tai)快(kuai)。
比如說纖維吧,對于(yu)復絲(si)來說,一般(ban)情況下(xia)(xia),拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)越大(da),所(suo)測(ce)(ce)得的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)值(zhi)越高,這可以(yi)用其(qi)(qi)斷裂機(ji)理解(jie)釋!其(qi)(qi)實材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)斷裂也是(shi)類似的(de)(de)(de),在低的(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)下(xia)(xia),有充足的(de)(de)(de)時間(jian)(jian)利于(yu)缺陷的(de)(de)(de)發展(zhan),從而強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)值(zhi)較小,而較大(da)的(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)下(xia)(xia),材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)斷裂主要是(shi)其(qi)(qi)化學鍵的(de)(de)(de)破壞引起,測(ce)(ce)得的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)值(zhi)較大(da),但是(shi)如果(guo)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)差別不大(da),則影(ying)響(xiang)是(shi)不明顯的(de)(de)(de),以(yi)彈(dan)(dan)(dan)(dan)性(xing)模量(liang)為(wei)200Gpa的(de)(de)(de)普(pu)通鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)為(wei)例,如果(guo)標距為(wei)50mm的(de)(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao),在彈(dan)(dan)(dan)(dan)性(xing)段內(nei)如以(yi)10mm/min的(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)進行拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)試驗,那么實際的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)速(su)(su)(su)率(lv)(lv)(lv)為(wei) 200000N/mm2S-1×10mm/min×1min/60S×1/50mm=666N/mm2S-1 一般(ban)的(de)(de)(de)鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)就小于(yu)600Mpa,所(suo)以(yi)只需要1秒(miao)鐘(zhong)就把試樣(yang)拉(la)(la)(la)到了屈(qu)服,這個(ge)速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)顯然太快。所(suo)以(yi)在彈(dan)(dan)(dan)(dan)性(xing)段,一般(ban)都選擇采(cai)用應(ying)(ying)力(li)速(su)(su)(su)率(lv)(lv)(lv)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)或(huo)者負荷控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。塑性(xing)較好的(de)(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)試樣(yang)過(guo)了彈(dan)(dan)(dan)(dan)性(xing)段以(yi)后,載荷增(zeng)(zeng)加不大(da),而變形增(zeng)(zeng)加很(hen)快,所(suo)以(yi)為(wei)了防止拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)過(guo)快,一般(ban)采(cai)用應(ying)(ying)變控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)或(huo)者橫梁位(wei)移控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。所(suo)以(yi)在GB228-2002里(li)面(mian)建(jian)議了,“在彈(dan)(dan)(dan)(dan)性(xing)范(fan)圍(wei)和直(zhi)至上屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du),試驗機(ji)夾(jia)頭的(de)(de)(de)分離速(su)(su)(su)率(lv)(lv)(lv)應(ying)(ying)盡可能保(bao)持(chi)恒定(ding)并在規定(ding)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)速(su)(su)(su)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)范(fan)圍(wei)內(nei)(材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)性(xing)模量(liang)E/(N/mm2)<150000,應(ying)(ying)力(li)速(su)(su)(su)率(lv)(lv)(lv)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)范(fan)圍(wei)為(wei)2—20(N/mm2) · s-1、材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)性(xing)模量(liang)E/(N/mm2)≥150000,應(ying)(ying)力(li)速(su)(su)(su)率(lv)(lv)(lv)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)范(fan)圍(wei)為(wei)6—60(N/mm2) · s-1=。若僅測(ce)(ce)定(ding)下(xia)(xia)屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du),在試樣(yang)平行長度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)屈(qu)服期間(jian)(jian)應(ying)(ying)變速(su)(su)(su)率(lv)(lv)(lv)應(ying)(ying)在0.00025/s~0.0025/s之間(jian)(jian)。平行長度(du)(du)(du)(du)內(nei)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)變速(su)(su)(su)率(lv)(lv)(lv)應(ying)(ying)盡可能保(bao)持(chi)恒定(ding)。
在塑性范圍和直至規定強度(規定非比例延伸強度、規定總延伸強度和規定殘余延伸強度)應變速率不應超過0.0025/s。”。這里面有一個很關鍵的問題,就是應力速度與應變速度的切換點的問題。最好是在彈性段結束的點進行應力速度到應變速度的切換。在切換的過程中要保證沒有沖擊、沒有掉力。這是拉力試驗機的一個非常關鍵的技術。