金属材料拉伸试验测量不确定度的分析

为简化实际操作中金属材料拉伸试验测量不确定度的评定程序,确定合理的不确定度评定方法,保证测量系统不确定度真实反应测量系统的测量能力和系统的测量稳定性.本文根据JJF 1059.2-2012的要求,以58 SiMn圆形棒材抗拉强度测量系统为实例,对其进行了不确定度评定,同时分析了该系统各不确定度分项的来源及对评定结果的影响.提出了评定方法的选择、测量系统要求、对各不确定度分量的取舍等观点,可作为对进行拉伸试验不确定度的评定及其他测试系统不确定度评定的参考.     

材料理化检验测量不确定度评定方法的研究

对于材料理化检验实验室,为提高测量不确定度评定的可靠性,就评定方法而言提出了对材料不同的检测参数应采用不同的评定方法.对金属材料力学性能检测参数测量不确定度的评定进行了探讨,从而提出,可采用直接评定法对拉伸性能和维氏硬度试验结果的测量不确定度进行评定,而宜采用综合评定法对冲击性能、布氏硬度和洛氏硬度试验结果的测量不确定度进行评定.同时指出,综合评定法能满意解决金属材料理化检测结果测量不确定度评定中的某些难点.     

金属材料拉伸试验测试结果不确定度的评定

GB／T228．1—2010标准中修改了评定拉伸试验测量不确定度的方法。通过测定卷板的拉伸性能,对规定总延伸强度和抗拉强度的性能指标进行了测量不确定度评定,分析了不确定度来源,剔除测量结果中的离群值,提供了一种拉伸试验测量结果不确定度评定的可行方法,并对评定过程中的几个问题进行了探讨。     

金属材料高温拉伸试验的不确定度评定

参照金属材料常温拉伸试验结果的不确定度评定方法,对高温拉伸试验的测量结果进行了不确定度评定,提出了由温度波动引入的不确定度的计算方法。结果表明:按照JJF 1059.1-2012进行高温拉伸试验的不确定度评定时,可通过测定试验温度附近不同温度下的力值变化,按线性关系采用最小二乘法得到两者的关系直线,其斜率可用于评估温度波动对试样力值的影响,从而较好地评定高温拉伸试验的不确定度。     

测量不确定度基本原理和评定方法及在材料检测中的评定实例 第一讲 测量不确定度的基本原理和定义

在实验室质量体系运行中,测量不确定度评定及其应用是非常重要的。为此,该专题报告论述了测量不确定度的基本原理及其在材料检测中的应用。根据新发布的JJF 1059.1-2012介绍了有关的术语和定义、测量不确定度的评定、有效位数、评定中应注意的问题、报告与表示等。并对热轧带肋钢筋拉伸试验结果、光学显微镜检测钢材的脱碳层厚度试验结果、原子吸收分光光度计测定铜含量的结果进行了详细的不确定度评定,以作为测量不确定度在材料检测中应用的典型实例。     

IF热轧钢板拉伸试验结果的测量不确定度评定

根据GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》,利用WEW-600型万能材料试验机对某钢厂生产的IF热轧钢板进行了拉伸试验,分析了拉伸试验的不确定度来源,并对每个不确定度分量逐一进行了评定,最终给出了扩展不确定度及测量结果的不确定度报告。结果表明:该拉伸试验的不确定度来源主要包括试验机、量具和试验结果数据修约3个部分;当包含因子k=2时,该IF热轧钢板的下屈服强度ReL=(264±11)MPa,抗拉强度Rm=(318±13)MPa,断后伸长率A=47.5%±0.3%。该方法对金属材料拉伸试验的不确定度评定有一定的参考价值。     

金属材料规定非比例延伸强度Rp0.2测量结果的不确定度评定

根据JJFl059—1999《测量不确定度评定与表示》的要求,系统地对GB／T228—2002《金属材料室温拉伸试验方法》中规定非比例延伸强度Rp0．2测量结果的不确定度进行了评定。针对金属材料力学性能检测领域的测量结果不确定度特点,选用了性能相对均匀的不锈钢板为试验材料,分析了试验过程中方法、设备、量具、人员和环境等不同因素对测试结果的影响程度。结果表明,试验条件下的非比例延伸强度Rp0．2测量结果的相对不确定度为2．55％。     

借助准标样测算拉伸试验测量不确定度的方法

为了可靠地对拉伸试验相关检测项目的测量不确定度进行评定,借鉴国际硬度试验标准草案中测量不确定度评定的方法,介绍了一种以标准物质实测结果为基础的计算屈服强度Rp0.2、抗拉强度Rm和最大力总伸长率Agt的测量不确定度的方法。     

天然橡胶拉伸强度测量不确定度的评定

分析了天然橡胶拉伸强度测量不确定度的主要来源,讨论了标准不确定度、合成标准不确定度和扩展不确定度的评价方法,给出了天然橡胶试片拉伸强度试验测量不确定度的评定结果。     

测量不确定度基本原理和评定方法及在材料检测中的评定实例 第七讲 材料检测结果测量不确定度的评定实例(拉伸试验结果的测量不确定度评定)

<正>12金属材料性能检测结果测量不确定度评定实例12.1热轧带肋钢筋拉伸性能测量不确定度的评定热轧带肋钢筋是钢筋混凝土常用钢筋,在建筑、冶金、机械等行业中应用十分广泛。其产品必须满足GB 1499.2-2007标准,在通过拉伸试验对其拉伸性能进行测定时,对其测量结果进行测量不确定度的评定,是检测人员十分关注的工作。笔者根据JJF 1059.1-2012对HRB335钢筋进行了拉伸性     

高温后半灌浆套筒抗拉性能试验研究

对灌浆料标准试块和铸铁半灌浆套筒连接件进行了常温、200℃、300℃、400℃、600℃的抗压强度试验和单向拉伸试验。研究了温度对灌浆料性能的影响,以及锚固长度、保护层厚度对高温后半灌浆套筒钢筋连接试件抗拉性能的影响,分析了高温后半灌浆套筒连接破坏模式的转变。结果表明：灌浆料抗压强度随温度的升高而降低,在经历600℃高温后,灌浆料抗压强度损失达73%;套筒试件经历高温后由钢筋屈服后断裂破坏逐渐变为钢筋屈服拔出破坏,最终变为钢筋屈服前拔出破坏;无保护层试件抗拉性能在各个温度下均低于有保护层试件。基于试验数据给出了灌浆料抗压强度随温度变化的计算公式及半灌浆套筒极限拉力随温度和锚固长度变化的计算公式,为相关设计及工程施工提供参考。     

软质泡沫聚合材料拉伸强度测定结果的不确定度评定

依据GB／T6344--2008测定了聚氨酯软泡的拉伸强度,并对拉伸强度测定结果的不确定度进行了分析评定。结果表明：该聚氨酯软泡的拉伸强度为142kPa时,测定结果的扩展不确定度为2kPa,包含因子k=2。     

Rate dependence of the tensile and flexural strengths of glass–ceramic Macor

Understanding of the tensile and flexural strengths of the glass–ceramic Macor bears important applications in materials science, aerospace, defense, and other engineering disciplines. In this article, we systematically investigate the rate dependence of the tensile strength and the flexural strength of Macor utilizing two methods: the Brazilian disk (BD) test and semi-circular bend (SCB) test. Both static tests and dynamic tests are conducted to explore the rate dependence of tensile and flexural strengths of Macor. The static measurement is conducted with a servo-controlled material testing machine, and the dynamic experiment is carried out with a 6.35-mm diameter split Hopkinson pressure bar (SHPB) system. The pulse-shaping technique is used to achieve dynamic force balance, and thus eliminates the loading inertial effect and enables quasi-static stress analysis. The experimental results show that both the tensile strength and the flexural strength of Macor are loading rate dependent. The flexural strength is observed to be consistently higher than the tensile strength.     

热成形淬火对QP1180/22MnB5激光拼焊板组织与性能的影响

目的 对QP1180和22MnB5激光拼焊板进行热成形试验,以解决超高强钢板材焊后的软化问题。方法 选择QP1180和22MnB5异种高强钢作为母材进行激光自熔焊,对焊后的激光拼焊板进行热成形试验,通过体式显微镜、扫描电子显微镜、液压拉伸试验机和维氏硬度计等手段,分析热成形前后激光拼焊板微观组织和力学性能的变化。结果 与焊态拉伸试样相比,热成形试样抗拉强度提高了135%,断后伸长率降低了55%,拉伸试样都在22MnB5母材处断裂,均为塑性断裂。在热成形后,对焊接接头进行组织分析,发现QP1180母材区马氏体含量增加,22MnB5母材区和临界热影响区组织由珠光体和铁素体转变为马氏体,焊接接头热影响区各亚区的组织均转变为大小不同的板条马氏体。硬度测试结果表明,焊态试样焊接接头的QP1180临界区存在软化现象,硬度值最低为335HV,22MnB5侧硬度值由母材处向焊缝升高,母材硬度最低为170HV;而在热成形后,QP1180临界区软化现象消失,硬度值趋于平缓,22MnB5母材处硬度比焊态试样硬度高了2倍。结论 与焊态试样相比,经热成形后激光拼焊板的焊后软化问题得到了解决。     

The spalling of long bars as a reliable method of measuring the dynamic tensile strength of ceramics

An analysis of the spall bar test as a reliable method of determining the dynamic tensile strength of brittle materials is presented. The method is based on the propagation and reflection of elastic waves in bars. Failure occurs when compressive waves are reflected into tensile ones on reaching a free end. The study analyses the hypotheses needed to obtain the true tensile strength with this experimental technique, referring to the requirements of the material and of the experimental procedure. The analysis is complemented with numerical simulations of the testing procedure. The correct way to determine the true dynamic tensile strength of ceramic materials is outlined. Finally, the results of tests of some ceramic materials, three different aluminium oxides, an alumina reinforced with zirconia, silicon carbide and boron carbide are presented.     

模拟点腐蚀油气管线钢的力学性能

通过计算机产生随机数确定点腐蚀孔的位置,利用小钻头打孔的方法模拟X60管线钢基体多孔特征进行拉伸试验,测得其弹性模量、屈服强度和抗拉强度,并将理论计算值与前二者比较,给出了三者与孔隙率的函数关系.结果表明,多孔材料的弹性模量试验值随其孔隙率的变化在低孔隙率时与理论预测基本吻合;实测材料的屈服强度也随着孔隙率的增加而递减,与理论预测也基本吻合,特别是较高孔隙率时相近或相同;实测材料的抗拉强度随孔隙率的变化拟合曲线与屈服强度相似,但受孔隙率影响较大.     

Diametral compression testing of metal matrix composites

Abstract

For the design and optimisation of advanced materials, the possibility of reliably testing very small amounts of material or laboratory scale simple shape specimens is particularly interesting. To satisfy such requirements, this work presents a new procedure for mechanical testing of metal matrix composites. The method is essentially a diametral compression test of cylindrical specimens and represents an improvement of the ‘Brazilian’ test. The mechanisms leading to fracture of composites have been investigated via the mechanical behaviour of different metal matrix composites (A354–SiC_p A354–A1₂O₃ short fibres) and consideration given to the role of the major parameters involved (both test and material related). The results of the diametral compression test, in terms of rupture strength have been compared with those of conventional tensile tests and characterisation of the microstructure via light and electron microscopy has been carried out. Evaluation of the results led to the conclusion that the failure of the materials is due to a tensile mechanism, according to elasticity theory, and that under identical testing conditions, for all the composites examined, the ratio of ultimate tensile strength/rupture strength is constant. The method developed constitutes a useful and rapid tool for both the selection of raw materials and the optimisation of metal matrix composite manufacturing processes.

MST/2060     

抗拉强度测量不确定度评定

探讨了抗拉强度测量不确定度的分析方法,主要从试样截面积测量和拉力测量两个方面分析了测量不确定度来源,以及测量不确定度在试验结果中的表示方法。说明了不确定度在试验结果表达中的重要意义和对产品质量判定的重要性,为以后在类似试验中对试验结果不确定度分析提供借鉴。     

加载速率对FRP粘接修理铝板结构力学性能的影响

通过FRP修复金属结构在不同加载速率下的拉伸试验,研究了树脂组成和纤维布种类对加载速率效应的影响,分析了修复结构的破坏模式、载荷-位移关系、抗拉强度、弹性模量和断裂延伸率随加载速率的变化关系。同时,从树脂和复合材料的角度对不同加载速率下修复结构力学性能的变化进行了初步探讨。结果表明:低加载速率下,修复结构的抗拉强度和断裂延伸率随加载速率增加而增大,修复结构更多地表现出韧性材料的特点;当加载速率较大时,修复结构的抗拉强度和断裂延伸率变化不大且有所下降,加载速率效用也逐渐减弱。同时,修复结构的非线性区域逐渐向高载荷、低应变区域移动,表现出较为刚性的特点,弹性模量则始终变化不大。