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蘇州科準測控有限公司
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材料拉伸試驗進階指南:如何正確選擇和使用引伸計?

時間:2025/4/29閱讀:273
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在材料力學性能測試中,拉伸試驗是評估材料強度、彈性模量、屈服強度等關鍵參數的基礎方法。然而,試驗數據的準確性高度依賴于變形測量的精度。許多初學者可能會疑惑:為什么試驗機本身已能記錄加載頭位移,還需額外使用引伸計?本文科準測控小編將從原理、標準和實際應用的角度,解析引伸計在拉伸試驗中的必要性,并介紹其使用方法。


為什么需要使用引伸計?

雖然試驗機可記錄加載頭位移(d),但該數據包含系統誤差(夾具滑移、機器結構變形、端部效應等),導致計算出的彈性模量等參數嚴重失真

引伸計的核心價值:

精準測量:直接固定于試件標距段,僅捕獲材料自身變形,排除外部干擾。

提升數據可靠性:確保應力-應變曲線(σ=F/Aε=ΔL/L?)真實反映材料性能。

 

一、原理

1引伸計的作用

引伸計是一種直接測量試件標距段(即有效測量區域)變形的儀器,其核心功能是排除試驗系統誤差(如夾具滑移、機器剛度變形等),確保獲取材料真實的應變數據。試驗機記錄的位移通常包含以下干擾因素:

a夾具與試件間的滑移:夾持端可能發生微小滑動,導致位移數據偏大。

b機器結構變形:試驗機框架、傳動部件的彈性變形會被計入總位移。

c端部效應:圣維南原理指出,試件夾持端附近的應力分布不均勻,影響局部變形。

d引伸計通過直接固定在試件標距段(如電子引伸計的刀刃接觸點),僅測量材料自身的軸向變形,從而顯著提升應變數據的準確性。

2、數據對比示例

若僅用試驗機位移計算彈性模量E=σ/ε,由于位移數據包含非材料變形部分,結果可能偏低(如木材彈性模量從理論值10000MPa誤測為5000MPa)。而引伸計的數據更接近真實值。

 

二、標準依據

國內外標準均明確要求拉伸試驗需使用引伸計,例如:

GB/T 228.1-2021(金屬材料拉伸試驗):規定應變測量需使用引伸計,精度等級需滿足±1%或更高。

ASTM E8/E8M:強調引伸計標距應與試件標距匹配,且需校準。

ISO 6892-1:對引伸計的安裝位置、分辨力提出具體要求。

 

三、儀器類型

1機械式引伸計:通過機械放大原理測量變形,精度較低,已逐漸淘汰。

2電子引伸計(主流):

image.png 

軸向引伸計:測量拉伸方向變形。

橫向引伸計:測量泊松比相關的橫向收縮。

夾式引伸計:適用于脆性材料或小變形測量。

3光學引伸計視頻引伸計):非接觸式,適用于高溫或動態試驗。

image.png 

 

四、試驗流程

以電子引伸計為例:

步驟一、準備工作

將引伸計連接至數據采集系統(如通過串行接口)。

在試驗軟件中選擇“引伸計模式"。

步驟二、安裝引伸計

將標距桿墊片置于力臂與標距桿之間,壓緊力臂使刀刃垂直接觸試件標距段。

用橡皮筋或彈簧固定引伸計,確保刀刃無滑動(可在試件刻淺痕輔助固定)。

image.png 

移除墊片,檢查力臂與標距桿間距約0.5mm

步驟三、試驗操作

調零引伸計,開始加載。

注意:材料屈服后需及時取下引伸計,避免試件斷裂時損壞儀器。

步驟四、數據處理

直接采用引伸計采集的變形數據計算應變,結合荷載數據繪制應力-應變曲線。

image.png 

五、總結

引伸計是拉伸試驗中確保數據準確的核心工具,其直接測量標距段變形的特性,有效消除了系統誤差。遵循標準流程并合理選擇引伸計類型,是獲得可靠材料性能參數的關鍵。

 

以上就是小編介紹的有關于拉伸試驗使用引伸計的相關內容了,希望可以給大家帶來幫助!如果您還想了解更多關于引伸計使用演示視頻、作用和使用方法、檢定規程、使用方法視頻和使用演示視頻,電子引伸計使用圖解、使用演示視頻、校準方法、使用教程和使用方法視頻,視頻引伸計原理、檢定規程、使用方法、接觸式引伸計的區別、工作原理、標定儀和校準規范,萬能材料試驗機規格型號、使用說明和操作規程等問題,歡迎您關注我們,也可以給我們私信和留言,科準測控技術團隊為您免費解答!

 

 


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