拉力試驗機在金屬材料斷面收縮率測試中發揮的作用

來源：江蘇天惠試驗機械有限公司 2011年06月15日 22:24

本文簡單敘述了金屬材料斷面收縮率的定義以及拉力試驗機在斷面收縮率指標測試過程中的試驗步驟及幾個注意點；希望能對大家有幫助。
一. 斷面收縮率的定義
材料的塑性指標之一。材料受拉力斷裂時斷面縮小，斷面縮小的面積與原面積之比值叫斷面收縮率，以ψ或Z表示。單位為%。
二. 斷面收縮率與伸長率的關系
伸長率和斷面收縮率表示鋼材斷裂前經受塑性變形的能力。伸長率越大或斷面收縮率越高，說明鋼材塑性越大。鋼材塑性大，不僅便于進行各種加工，而且能保證鋼材在建筑上的安全使用。因為鋼材的塑性變形能調整局部高峰應力，使之趨于平緩，以免引起建筑結構的局部破壞及其所導致的整個結構破壞；鋼材在塑性破壞前，有很明顯的變形和較長的變形持續時間，便于人們發現和補救。
三. 金屬材料斷面收縮率測試
1. 試驗對象
評定AlSi12Cu棒材斷面收縮率指標的不確定度。
2. 參照標準
JJF 1059—1999 測量不確定度評定與表示
JJG 139—1999 拉力、壓力和試驗機檢定規程
GB/T 228—2002 金屬材料室溫拉伸試驗方法
JJF 1103—2003 試驗機數據采集系統評定

3. 試驗溫度
室溫 10～35℃

4. 測量基準
拉力試驗機的檢定是按照JJG 139—1999 進行的。
使用0.3級標準測力儀進行金屬拉力試驗機的檢定。

5. 試驗方法
使用江蘇天惠試驗機械有限公司生產的TH5000型拉力試驗機測定。試驗機為0.5級精度。試樣加工成采用Ф6.45mm，標距為50mm的的標準試樣，按照GB/T 228—2002進行試驗。一共使用10個試樣得到測量列。

6. 數學模型的建立及不確定度來源的分析

根據GB/T 228-2002標準：

Z=（So-Su）/So

式中：

Z—斷面收縮率，%；

S₀—試樣原始橫截面積；

S_u—斷后zui小橫截面積。

對于拉伸實驗的斷面收縮率的不確定來源的主要考慮了以下幾個方面：

1）試樣原始面積測量引起的不確定度，u（S₀），共包含量具的不確定度和不同人員測量重復性以及試樣加工精度引起的不確定度；

2）斷后zui小面積測量引起的不確定度，u（Su）。包含了兩個方面，*是測量工具引起的不確定度分量；第二是同一人員不同次測量和不同測量人員測量重復性引起的不確定度分量；

3）斷面收縮率Z測量重復性引起的不確定度分量，u（rep）。由于材料的不均勻性和制樣的不均性導致相同的材料在不同次測量過程中反映出的性能不可能*一致，從而產生了不確定度；

4）數值修約引起的不確定度分量，u（off）。

由于公式中Su不獨立，與S₀相關，所以單獨不能采用u（S₀）、u（Su）與其他兩個分量進行合并。必須要先求出u（S₀_，Su），再與u（rep）和u（off）進行合并。（全文由提供）

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