引伸计在试验机上的应用

引伸计在试验机上的应用

引伸计主要应用于材料的力学性能测试中，测定能表征相关材料在特征应变条件下所对应的应变数据。

在测试过程中，通过精确测试试验所得的应力－应变曲线，以获得试验方法标准中所要求的相关应变条件下的强度指标。根据被测材料的质地特征，引伸计一般应用于塑料材料和金属材料应变数据的测试。这两种测试根据材料的特性以及定义的提法上的差异，其要求测试的项目会有所不同。塑料材料包括：拉伸屈服应力σ_ｙ、χ％应变拉伸应力σ_ｘ、拉伸弹性模量Ｅ_ｔ等数据的测试；金属材料包括：非比例延伸强度Ｒ_p0.2量Ｅ数据以及延伸率的测试，同时必须保证相关技术要求。液压万能试验机

弹性模量Ｅ的测试

单轴受力状态时，在弹性范围内线性的应力应变关系常称为广义虎克定律，在弹性范围任何材料都符合下列公式：

Ｅ ＝σ/ε

式中，Ｅ为弹性模量；σ为应力；ε为应变。

由上式不难看出：弹性模量Ｅ是材料在弹性范围所承受的应力与应变之比，应变是必要的参数。因此，弹性模量Ｅ的测试实质是测试弹性变形的直线段斜率，故其准确度由应力与应变准确度所决定。

应力准确度：取决于试验机施加的力值与试样横截面积。由于塑料强度比较低，施加力值比较小，故夹具与试样夹持方法非常关键，夹具与试样的加载试样链系统要尽量同轴。电子万能试验机

应变测量的准确度：它要求引伸计要真实反映试样受力中心轴线与施力轴线同轴受力时所产生的应变。由于试样受力同轴是相对的，不同轴是永恒的，为获得真实应变，采用平均应变引伸计，会较单引伸计测量更真实可靠。

根据虎克定律，该阶段应是线性的，应该为一条直线。为什么会有这样的差异？通过对曲线的分析，当将两条曲线合成时，即为一条标准的直线。这证明引伸计的测试是正确的，差异实质上是试验机拉力系统的不同轴度引起的。因此，可得出如下结论：

（１）试验机的不同轴是永恒的，只是不同轴程度的大小。

（２）试样受力后，两相对方向应变量之和是相等的。

同时应注意，作为普通拉力试验机，如采用楔型夹持装置或挂钩式夹具，每次装卡试样的同轴度都是有差异的，只是在某一范围。如果由不同操作人员操作，其波动范围会更大。

作为弹性模量Ｅ的测试，要求测试试样受力后所产生的真实应变，由于试样拉伸不同轴度是永恒的，而试样受力后两相对方向的应变量之和是相等的，所以要求测试Ｅ时，对于100mm试样测试，Ｅ值应采用双向平均引伸计。当然，对于能够保证试验受力同轴度很好的试验机，也可以采用单向引伸计。

结论

引伸计是能精确测定相关材料在特征应变条件下所对应的应变数据，同时具备较高分辨力与较高准确度的应变测试仪器。对引伸计选择使用，要从被检材料质地和被检材料形变范围这两个方面综合考虑。在引伸计的测试应用中，应注意应力和应变测量准确度对弹性模量Ｅ的影响，特别对于试验机不同轴度问题应考虑采用双向平均引伸计进行测试。

引伸计在力学性能测试中，是应变测试的必要手段，是非常重要的，它的准确度直接影响所测数据的准确度.但是，无论塑料材料还是金属材料，在力学性能测试中的技术数据基本都是相似的。