彈性模量和規(guī)定非比例延伸強度的測定
來源：天氏庫力 發(fā)布日期
2018-12-01 瀏覽：
試驗采用“程控”控制方式關鍵技術，利用試驗機的引申計系統(tǒng)，繪制力-變形彈性回歸曲線各有優勢，這個實驗內(nèi)容的技術(shù)含量是最高的設計能力，能充分發(fā)揮微機控制電子萬能試驗機的特點。
本次試驗學生操作要點有兩個：一是讓學生動手進行變形測量系統(tǒng)標定（即引伸計標定）有序推進，使學生明白標定是怎么一回事適應性，標定是本次試驗最重要的環(huán)節(jié)，標定的好壞直接影響試驗精度深入開展；二是讓學生自己動手在試樣上裝卡引伸計更優美，在材料的彈性范圍內(nèi)用程控方式進行卸載和再加載，繪制力-變形彈性回歸曲線，以證明胡克定律更為一致。這個實驗過程看起來很簡單，因為胡克定律是經(jīng)典理論堅定不移，不會有錯落地生根，但在彈性范圍內(nèi)力-變形曲線的加載線，卸載線和再加載線能否重合技術的開發，實際上是考核微機控制電子萬能試驗機的整體水平（包括測量控制系統(tǒng)和試驗軟件）及試驗者的操作技能成效與經驗。下圖為低碳鋼試樣驗證胡克定律（加載-卸載-再加載）的力-變形彈性回歸曲線。
本次實驗需要準確繪制低碳鋼和硬鋁兩種材料的力-變形曲線健康發展，根據(jù)實驗曲線判讀并計算彈性模量和規(guī)定非比例延伸強度提供了有力支撐，這樣實驗內(nèi)容在高校材料力學實驗中一般不做，因為需要學生使用引伸計系統(tǒng)堅實基礎，如果操作不當容易出事積極，損壞引伸計系統(tǒng)。當然試驗結(jié)果的正確與否前景，也跟微機控制電子萬能試驗機的引伸計配置好宣講、試驗軟件有關(guān)。引伸計的正確配置應為50mm標距5mm量程保障性，變形測量范圍為0.2%-100%F.S不斷進步。在材料力學性能實驗中應該讓學生動手使用引伸計系統(tǒng)，這樣才能全面掌握微機控制電子萬能試驗機的使用，而且使用引伸計可以使學生更好理解“變形”和“位移”的不同含義發揮重要帶動作用，掌握測量試樣變形的試驗方法。
（1）對于低碳鋼彈性模量測試確定性，實驗的主要目的是為了驗證胡克定律和測定其拉伸彈性模量明確了方向。
在編制“自動程控”程序時要求：一對試樣所加載荷必須保證材料不進入屈服，這樣試樣可反復使用意料之外；二在彈性范圍內(nèi)能自動進行加載卸載再加載以驗證胡克定律必然趨勢。在編制“低碳鋼彈性模量測試”方案時，設置了返車參數(shù)橋梁作用，試驗結(jié)束后試驗機會以5mm/min速度自動返車文化價值，返回試驗開始設置（即試驗力卸到零），便于取下試樣講故事。本次試驗最大變形量只有0.052mm左右單產提升，對學生的操作技能是個考驗。
在試驗中要求學生注意觀察彈性直線段內(nèi)的加載置之不顧、卸載再重新加載過程多樣性，觀察所繪制的直線是否重合，以驗證胡克定律試驗。試驗結(jié)束后學生在軟件的數(shù)據(jù)處理界面上自己進行數(shù)據(jù)處理規模，計算出彈性模量并按國家標準規(guī)定修約。
（2）對于鋁合金拉伸試驗新格局，實驗主要目的是為了驗證胡克定律作用、測定彈性模量和規(guī)定非比例延伸強度、觀察材料的滯后現(xiàn)象特點、驗證“位移”與“變形”不是同一概念，掌握直線平移法判讀規(guī)定非比例延伸強度的處理方法。
鋁合金拉伸試驗的“自動程控”程序有10步：第1步至第3步是為了證明胡克定律製度保障。第4步至第5步是為了驗證卸載定律優化上下、觀測冷作硬化和材料屈服后產(chǎn)生的滯后現(xiàn)象。第5步當變形至1.6mm時產能提升，根據(jù)試驗方案的預先設置發揮，程序會自動提示取下引伸計，從這時起位移代替試樣的變形適應能力。第7步至第8步是為驗證“位移”與“變形”不是同一概念編制的設施，說明力-位移曲線只能定性分析，不能定量計算E快速增長。第8步至第10步要求，改變試驗速度（加快速度）直至試樣拉斷，試驗機停機通過活化。
試驗結(jié)束后開放以來，進入數(shù)據(jù)處理界面等形式，用作圖方法可直觀判讀R，其過程為：用鼠標在彈性直線內(nèi)判讀彈性段J點（一般取彈性直線段的10%）和彈性段K點（一般取彈性直線段的50%）組合運用，通過所選的兩點確定直線段的斜率的特點，用直線平移法平移0.2%.Le與曲線相交的點即為R。
學生在數(shù)據(jù)處理界面上自己進行數(shù)據(jù)處理研究與應用，計算出鋁合金的彈性模量E適應性、規(guī)定非比例延伸強度R、抗拉強度R有效保障，并按國標規(guī)定進行修約激發創作，最后打印試驗報告。
本次試驗要求學員應觀察和掌握的重點：電測作圖法原理和方法稍有不慎、在彈性直線段驗證胡克定律的情況探索、材料屈服后的滯后現(xiàn)象、變形和位移的區(qū)別全面協議、硬鋁冷作后的硬化現(xiàn)象融合、硬鋁的破壞斷口及原因、引伸計裝卡技能相結合、規(guī)定非比例延伸強度R判讀和處理提升；彈性模量修約規(guī)則。
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