基于二阶链式子区的金属拉伸试验DIC辅助测试方法

为提高金属材性试验的测量精度和测试效率,在传统拉伸试验方法的基础上引入数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)技术,提出相应形变测量理论及方法。基于拉伸试件的颈缩变形特征,提出链式形变测量理论,该理论通过一种跟随表面形状变化而自由变形的柔性链条来表征各阶段的试件形变。进一步通过设置多个连续且等尺寸的DIC二阶链式子区,采用DIC亚像素算法得到任意变形时刻的链式子区角点坐标,并进一步得到沿试件长度方向的柔性离散链形变结果,实现对试件各处应变、颈缩极值点等的求解,从而建立了一套完整的金属拉伸试验DIC辅助测试方法。开展了多个标准金属试件的拉伸试验,通过与引伸仪、靶标图像测量等传统方法对比,验证了该文方法对颈缩效应、弹性模量、极限伸长率、真实应力-应变曲线等金属材性指标具备较高测量精度及有效性,同时该文方法能够实现高度自动化测量,可在金属拉伸试验领域进行工业化推广普及。

全自动拉伸试验机尺寸测量装置的原理分析与维修

力学测试中试样宽度、厚度的尺寸测量必不可少。近年来,国内较多测试实验室配备了带有尺寸测量装置的全自动拉伸试验机。该装置使用频繁,故障率较高,直接影响自动拉力测试的稳定运行。本文以进口品牌Zwick试验机为例,介绍了尺寸测量装置的工作原理及部分常见故障的诊断过程及处理方法。

金属材料高温拉伸试验控制模式及试验速率的选择

对GB/T 228.2—2015金属材料高温拉伸试验标准中的方法A和方法B从控制模式、试验速率要求两方面进行了分析解读,选用不同方法和速率从应力-应变曲线、应变速率-时间曲线、屈服强度三方面分析,并对分析设定不同试验速率进行验证。结果表明,采用引伸计反馈控制实施方法A1,实际应变速率波动超差,应力-应变曲线易发生畸变,对Rp0.2的测试结果造成误判;采用横梁位移反馈控制实施方法A2和方法B,选择合适的试验速率,测定参数的应变速率能够满足标准要求,可以获得稳定可靠的应力-应变曲线和较为一致的试验结果。

镁合金棒室温拉伸试验不确定度评定

依据GB/T 228.1—2021对镁合金进行拉伸试验,并对结果进行不确定度评定。结果表明:在包含概率为95%的区间内,镁合金的抗拉强度为(343±6)MPa,其中合成标准不确定度为2.95 N/mm^(2),自由度为35,包含因子为2.03;镁合金的规定塑性延伸强度为(236±10)MPa,其中合成标准不确定度为4.53 N/mm^(2),自由度为28,包含因子为2.05;镁合金的断后伸长率为(6.0±1.0)%,其中合成标准不确定度为0.510%,自由度为24,包含因子为2.06。

GH4169高温合金圆棒试样室温拉伸试验的测量不确定度评定

根据金属材料拉伸试验的原理和方法以及计算力学性能指标的公式建立数学模型。随后按相关标准和测量不确定度评定程序确定GH4169高温合金圆棒试样室温拉伸试验的测量不确定度来源及相应的不确定度分量。采用A类和B类不确定度评定方法评定拉伸性能的合成不确定度。以95%的置信度评定了GH4169高温合金圆棒试样拉伸试验的测量不确定度。

拉伸速率对05Cr17Ni4Cu4Nb钢拉伸试验结果的影响

分别以0.9 mm/min、7 mm/min、24 mm/min的拉伸速率对05Cr17Ni4Cu4Nb钢进行了拉伸试验,以揭示拉伸速率对05Cr17Ni4Cu4Nb钢拉伸性能的影响。分析了在测定了RP0.2后以较高速率进行的拉伸试验对Rm真实值的影响。结果表明:拉伸速率不同,测定的05Cr17Ni4Cu4Nb钢的拉伸性能也不同;随着拉伸速率的提高,由于瞬时惯性作用拉伸曲线偏高,测定的Rm值明显大于真实值。合理选择和控制拉伸试验不同阶段的拉伸速率是确保试验结果真实和可靠的重要条件。

基于PLC的全自动拉伸试验机器人自动上料控制方法

常规的全自动拉伸试验机器人自动上料控制方法,以机器人运行状态控制为主,未形成完整的上料控制逻辑,存在上料控制失误的问题。文章设计了基于PLC的全自动拉伸试验机器人自动上料控制方法。规划全自动拉伸试验机器人自动上料控制轨迹,控制机器人在不同时间点应该到达的位置、姿态、执行动作等,确保自动上料控制效果。基于PLC建立拉伸试验机器人自动上料控制逻辑,利用PLC的强大控制功能,编写动作序列相关控制逻辑,满足自动上料控制需求。控制自动拉伸试验机器人自动上料点位,PLC接收传感器信号与控制指令,判断机器人当前位置与状态,驱动机器人达到目标点位,从而实现机器人自动上料的精准控制。采用对比试验,验证了该方法的上料控制效果更佳,能够应用于实际生产中。

浅谈提高钢材拉伸试验检测准确性方法

油田生产中大量使用油套管、无缝钢管、螺旋焊管及船板等形式众多的钢制产品,它们大多被应用于油气开采、长距离输送及海上平台建设等关乎国计民生的重大项目中,其质量的好坏严重影响着油田的生产、安全和效益等。为了确保工程质量,施工前的检验显得格外重要,而拉伸试验是检验这些钢材质量最基本和最重要的方法之一。基于此,通过反复试验和原理分析,浅谈影响拉伸试验准确性的几个因素,并给出建议。

钢绞线拉伸试验夹具及伸长率测量方法的优化

钢绞线试样在进行拉伸试验时,由于材料硬度较高、内部结构相对松散,普通的V形夹块很难真正地夹持住试样,容易产生试样打滑、掉力现象。另外,钢绞线试样的原始测量标距很长,使用常规的电子引伸计测量和计算伸长率很难满足试验要求。本文针对钢绞线试样拉伸试验夹具及伸长率测量方法提出了优化解决方案。

基于间接拉伸试验的沥青-集料界面黏结性研究

为研究沥青-集料界面黏结性能,选取70号基质沥青及SBS改性沥青混合料在不同温度、老化、水分条件下进行间接拉伸试验,通过分析其峰值力、断裂能、开裂容忍指数(CT)来表征沥青与集料间的黏结性,揭示各影响因素对沥青-集料的影响特征。结果表明,沥青混合料的峰值力随温度升高而降低,但断裂能及CT指数随温度升高而增大,温度在本质上改变了沥青的黏弹性质,从而使得沥青与集料的界面黏结性能发生显著改变。随着老化程度的加剧,沥青混合料峰值力增大而断裂能、CT指数降低,在长期老化条件下,70号基质沥青与SBS改性沥青的峰值力分别增长31.1%,15.4%,而断裂能分别减少27.6%,19.1%,老化作用提升了沥青混合料的黏结强度,但抗裂性及延展性遭到削弱。长期高温浸水处理后,沥青混合料的峰值力、断裂能、CT指数均发生显著下降,在高温浸水4 d后,70号基质沥青和SBS改性沥青混合料的峰值力分别下降48.2%,33.1%,CT指数分别降低67.7%,32.5%,水分侵入沥青-集料界面造成了沥青膜的剥离,严重影响沥青-集料界面的黏结性。

钢筋焊接接头拉伸试验方法应用探究

本文围绕钢筋焊接接头拉伸试验方法的应用展开研究,旨在探讨钢筋焊接接头在工程建设中的力学性能及质量评价方法。文中首先介绍了钢筋焊接接头拉伸试验的基本原理和方法,包括试验设备、试样准备、试验过程和数据记录等。随后,结合具体工程案例,详细分析了拉伸试验在钢筋焊接接头质量评定中的应用,并提出了相应的对策和建议。研究结果表明,拉伸试验是评价钢筋焊接接头质量的有效手段,对确保工程质量和安全具有重要意义。

钢筋拉伸试验中的技术参数优化与结构强度评估

目的在于提高建筑施工项目安全性与可靠度的这项研究项目,聚焦于改进钢材拉长测试的技术指标,用来评测构造稳固性。起初,深入探究了决定钢筋拉伸性能的关键指标,涵盖拉伸速率、样品尺寸和表面加工等重要因素。进而,利用数值仿真与实验手段对比分析了多种参数组合下钢筋材料的拉伸特性,确定了最佳的技术性指标组合体。历经参数优化和伸展检测数据校对,顺利完成评定了钢筋的物理属性,这给予建筑设计供应了可信的科学根据。探究表明,技术性的改善提升明显增进了钢筋的功效,显著提高了建筑工程的安全性能。

基于单轴拉伸试验的PP纤维-ECC材料受拉本构行为研究

ECC作为一种新型的纤维增强水泥基复合材料.具有优异的力学性能。文章结合单轴拉伸试验与非接触式全场微应变测试,系统研究了PP纤维-ECC材料受拉本构行为。单轴拉伸荷载-位移试验与应变云图结果表明PPECC材料出现了多缝开裂特征:由于存在应力集中,裂缝主要出现在试件两边夹持端和哑铃型受拉端拐角处:PP纤维-ECC材料的受拉本构行为可分为直线上升阶段、变形硬化阶段和变形软化阶段,其中双线性模型能够较好拟合应力-应变关系。研究结果可为ECC材料的优化设计和应用提供理论依据和技术支持。

中强度钢拉伸试验检测结果测量不确定度评定

CNAS-CL10-G003:2006《材料理化检验测量不确定度评定指南及实例》,给出的测量不确定度的定义是“测量不确定度是与测量结果相关联的一个参数,表征合理地赋予被测量值的分散性”。由于测量的不完善和人们认识的不足,使得一切测量结果都不可避免地具有不确定度。在多次重复测量中,所得的被测量值具有分散性,即测得的结果不是同一个值,而是以一定的概率分散在某个区间内的多个值。测量结果是一个区间,区间的大小就是测量不确定度,往往用区间的半宽度来表示。区间的半宽度越大,测量不确定度越大,测量的分散性越大,测量结果质量越低。反之,区间的半宽度越小,测量不确定度越小,测量的分散性越小,测量结果质量越高。在测量工作中,只有给出了测量不确定度,测量结果才是完整和有意义的。通过对某中强度钢圆形试样拉伸试验过程中从试样横截面尺寸测量、试验力值测量、试验速率的偏差、检测结果数值修约等方面测量结果不确定度进行评定,分析规定塑性延伸强度、抗拉强度、断后伸长率三个指标测量结果不确定度的来源,提供了这三个指标测量不确定度的评定过程、方法及结果表示,为相同类型的金属材料拉伸试验不确定度的测量与评定提供了参考。

便携式材料拉伸试验机结构及其控制系统的设计与研究

材料拉伸试验机是检测和测试材料力学性能的重要设备。然而,传统设备体积大、重量大,难以在工程现场搬运和使用。为此,文章设计了一种便携式材料拉伸试验仪。在机械结构设计过程中,根据试验机的参数选定电机、减速器、丝杠等标准件,并根据标准件尺寸使用三维设计软件进行建模;在设计两个重要的非标准零件支撑杆、支撑板过程中,先根据经验进行主体设计,然后用有限元分析软件对其结构强度进行校核,确保非标准零件的结构强度可靠性。

新型岩石直接拉伸试验对中装置研制及应用

岩石直接拉伸试验中普遍存在受拉偏心的问题,使得试验的成功率较低。该文研制了一套岩石直接拉伸试验对中装置,包括黏接对中装置和动态拉伸对中装置两部分,可直接匹配万能试验机和标准岩石试件使用。为验证该装置的可靠性,对8种不同类型的岩样开展了直接拉伸试验,准确获得了岩石抗拉强度、拉伸弹性模量等拉伸力学参数,以及岩石拉伸全应力-应变曲线,证明装置能够有效解决直接拉伸试验中岩石试件偏心受力的问题,也为工程提供了重要的直接拉伸力学参数。

Kapton薄膜偏轴拉伸试验研究

为深入揭示Kapton高分子膜材强度和刚度特征,对其进行7个偏轴角度(0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°)下的单轴拉伸试验,获得了材料在各角度下的应力-应变关系、强度和断裂延伸率等数据,推导了相应的弹性模量-应变关系。结果表明:Kapton薄膜为典型的非线性、各向异性材料,整个拉伸过程的应力-应变曲线可以分为3个阶段,即近似弹性段、应变强化段、应力强化段;Kapton膜材强度随偏轴角度的变化表现出“N”形分布规律,异于Tsai-Hill等强度准则的“U”形规律,这是由于膜材内部分子链的择优取向,导致偏轴角度30°时抗拉强度最大,偏轴角度60°时抗拉强度最小;断裂延伸率随偏轴角度的增大呈现出增大的趋势;不同偏轴角度下的弹性模量均有所差异,正交各向异性板的弹性理论可以较好预测Kapton膜材的等效弹性模量;研究所得结论可为Kapton膜材强度、变形预测及相应的充气可展结构设计分析提供参考。

直缝埋弧焊管拉伸试验结果准确性影响因素研究

从管线钢管试样的取样、压平、加工及拉伸速率等方面入手,分析了各因素对拉伸试验结果的影响,并给出了提高试验数据准确性的控制要求。认为:采用火焰切割钢管作为试验样坯时应根据管径及壁厚确定样坯长度,且不宜在小于50 mm位置取样,在线水冷方式可有效减少取样总长度;与室温应变时效相比,210℃以上温度应变时效对钢管拉伸性能的影响较大;与压平次数相比,板状拉伸试样不平度对屈服强度的影响更大。

宽度方向切削的三维编织碳/碳复合材料拉伸试验研究

对完整的三维编织碳/碳复合材料宽度方向的两边进行切削加工,开展了试验段宽度分别为8、13、16、21、25 mm,以及试验段长度分别为2.9、4.7、10.7、15.6、25.6 mm试验件的拉伸试验,研究切削后试验段宽度、长度对三维编织碳/碳复合材料弹性模量和拉伸强度的影响.结果表明:弹性模量及拉伸强度随试验段宽度的增大而减小,拉伸强度会趋于切削强度极限;当宽度为8和25 mm时,切削后试验件的拉伸强度分别为未切削的23.33%和84.96%,弹性模量分别为未切削的67.04%和87.96%;随着试验段长度的增加,拉伸强度和弹性模量逐渐降低;当试验段长度为2.9和25.6 mm时,切削后试验件拉伸强度为未切削的91.17%和58.25%,弹性模量为未切削的94.14%和76.99%;采用指数函数对试验结果进行拟合,得到了切削后试件拉伸强度随试件宽度和长度的数值关系和演化规律.

基于DIC的q235拉伸试验研究

DIC作为非接触式测量技术近年来发展迅速,在研究材料表面应变方面比传统的接触式测量具有显著优势。运用DIC原理针对拉伸实验开发软件,以q235低碳钢为实验材料进行拉伸实验,用该软件进行数据处理,将计算结果对比VIC-2D软件的计算结果,验证材料的力学性能及DIC方法的可靠性。并针对实验对象的特点对实验软硬件进行合理平替,在达到预期实验效果的前提下降低实验成本。