提高非接触式位移/应变视频测量仪的拉伸试验精度

运用IMETRUM非接触式位移/应变视频测量仪在配备接触式引伸计的MTS810材料试验机上对Q235钢表面喷漆试样进行静拉伸对比试验。结果表明：两种测试仪器得到的应力-应变曲线基本重合,在弹性变形和屈服阶段也重合得较好,所测得的各项力学性能指标基本吻合;虽然在弹性变形阶段IMETRUM位移/应变视频测量仪所得的应力-应变曲线相对于接触式引伸计所得的曲线较弯曲,线性略差,但两者拟合得到的杨氏弹性模量基本相同。证实了拉伸试样表面喷漆处理可以显著提高IMETRUM位移/应变视频测量仪的拉伸试验精度。     

泡沫镍力学性能的实验研究

本研究在室温下控制位移,先以5mm/min的位移速度对泡沫镍进行了单轴拉伸、压缩实验,然后在不同应变率情况下进行了一系列单轴拉伸实验,得到了相应的应力-应变曲线,讨论了材料的应变率相关性.结果表明在普通拉伸试验范围内(准静态),改变变形速度会影响应力-应变曲线,屈服应力、强度极限随变形速度增大而下降;单轴拉伸时,应力应变关系明显分为线弹性变形、塑性变形、线性硬化和破坏4个阶段;单轴压缩时,具备其他泡沫材料受压典型应力-应变曲线的3阶段特征,即明显的弹性变形段、屈服平台段和紧实段.     

试样形状和循环加载对两种环氧树脂拉力试验的影响

本文介绍两种环氧树脂(其中一种含橡胶粒子)的循环加载试验。间歇卸载试验都在同一台Instron试验机上进行,十字头以恒速位移,其中装有一台可测断裂应变而无死区的均值引伸计。间歇卸载试验结果表明,试样的标距段以外部分的弹性对测得的应力——应变曲线有影响。     

矩形拉伸试样夹持位置对金属材料强度测试值的影响

通过X70管线钢板和S690QL高强钢板的室温拉伸试验,研究了矩形拉伸试样夹持位置对钢材强度测试值的影响。结果表明:在试验人员、试验机及引伸计、试样、试验方案、试验环境均相同的前提下,试样夹持在夹头的边缘与夹持在夹头的中间相比,测得的下屈服强度ReL、上屈服强度ReH和抗拉强度Rm几乎没有变化,但会造成试样的拉伸应力-应变曲线弹性变形阶段异常,从而影响对规定塑性延伸强度Rp0.2及规定总延伸强度Rt0.5的测试。     

TC11钛合金几种不同横梁位移速率下拉伸试验的K值关系分析

选取Φ5 mm的TC11钛合金圆棒拉伸试样,在3种不同型号的电子拉伸试验机上按照ISO 6892—1:2016中的方法A2选取不同的横梁位移速率进行室温拉伸试验,在试样上装夹引伸计,测量Fp0.2感兴趣点处和弹性阶段的80％Fp0.2处试样上的真实应变速率.通过比较试样平行长度上的名义应变速率与试样不同感兴趣点处的真实...     

引伸计的过去和现在

通过对过去机械式引伸计(包括杠杆式引伸计、镜式引伸计、蝶式引伸计和球铰式引伸计)的介绍,说明了在材料拉伸试验过程中,为了扣除偏心拉伸的弯曲变形对试验结果的影响,一般都需要在拉伸试样的两侧各安装一只引伸计进行同时测量.对现在经常使用的电子引伸计(包括单侧电子引伸计、平均值引伸计、双侧电子引伸计、视频引伸计和自动引伸计)也...     

引伸计对不同材料屈服强度测试值的影响

分别对有明显屈服和无明显屈服的材料进行室温、高温拉伸试验,对比了使用引伸计与未使用引伸计所测试的屈服强度的差异,同时结合力-变形曲线和力-位移曲线,探讨了使用引伸计和未使用引伸计测得的屈服强度不一致的原因。结果表明:室温拉伸实验时,对于无明显屈服的材料,装夹引伸计测得的屈服强度小于未装夹引伸计测得的;对于有明显屈服的材料,装夹引伸计与不装夹引伸计测得的屈服强度相差不大;高温拉伸实验时,无明显屈服的材料和有明显屈服的材料,在装夹引伸计时测得的屈服强度均小于不装夹引伸计时测得的。     

规定非比例伸长应力σp0.2的图解测定法分析

对拉伸试验系统具有两个不同弹性系数情况下的夹头位移法和引伸计法所测规定非比例伸长应力σｐ０．２，做了分析，根据引伸计法及夹头位移法的精度要求，指出了夹头位移法的弊端和推广使用引伸计法的必要性以及引伸计法的发展方向。     

泡沫陶瓷压缩性能的实验研究

研究了两种不同工艺(11#自然硬化法和22#烧结法)生产的泡沫陶瓷分别在1mm／min和5mm／min的变形速率和不同方向受到单向压缩条件下的应力—应变曲线或力—位移曲线。结果表明：泡沫陶瓷受压缩的应力—应变曲线并不具备泡沫材料受压缩的典型应力—应变曲线的三阶段特征，它没有明显的弹性变形段，只有屈服平台段和紧实段；在压缩过程中，11#泡沫陶瓷的骨架变形以弯曲为主，22#泡沫陶瓷的骨架变形主要是由局部断裂产生；泡沫陶瓷结构为各向同性。     

利用线阵CCD非接触测量材料变形量的方法

用线阵CCD作为光电传感器非接触测量材料拉伸过程中的变形量，不但比常规的引伸计测量的方法更客观，而且可以测量材料拉伸变形到断的全过程。该方法能在X和Y两上方向上同时测量材料变形量，可以获得材料在实验的全过程中两上方向的“应力－应变”关系曲线。采用CCD拼接技术，测量精度可达到1μm，测量范围80mm。     

不同初始静载混凝土轴向拉伸试验研究

为研究混凝土材料的动态性能,利用MTS-810NEW液压伺服试验机对尺寸为100 mm×100 mm×510 mm棱柱体混凝土材料试样进行了初始静态荷载为0~20 k N的动态轴向拉伸试验,研究了混凝土材料经历不同初始静态荷载后的动态拉伸破坏特征、应力应变关系和动态抗拉强度。结果表明:荷载值由静态过渡到动态荷载时,混凝土材料的动弹性模量发生较大变化,且随着初始静态荷载值的增加,混凝土材料动弹性模量有增大趋势;混凝土材料动态应力应变关系曲线中,峰值应力所对应的应变值与初始静态荷载值无关;随着初始静态荷载的增加,混凝土材料动态拉伸破坏断面面积逐渐增大,且粗骨料被拉断的数目随着初始静态荷载的增加而先增加,后趋于平稳;随着初始预加静态荷载值的增加,混凝土材料的动态轴向拉伸强度先增加,然后趋于稳定。     

干涉对复合材料层合板连接系统的极限挤压强度影响

本文对复合材料层合板单面螺纹抽钉紧固件干涉配合连接结构和高锁螺栓间隙配合连接结构的静挤压强度进行了试验研究.分别考虑了不同干涉量配合和间隙配合对紧固件连接结构极限挤压强度的影响.在静拉伸试验中,采用了卡口引伸计来实时监测孔的变形量.根据ASTM D 5961挤压试验方法标准,得到极限挤压强度及偏移量为2%的2%偏移挤压...     

Practical strain extensometry for biaxial cruciform specimens—Part 1

Of a number of methods for testing materials under biaxial stress conditions, the cruciform specimen with tension/compression loading of the arms allows exploration of the whole in-plane failure envelope. This paper highlights the problems arising in the measuring, monitoring and control of strains in cruciform specimens subject to static and cyclic biaxial loading. Three extensometers are described which have been used respectively for testing high strain fatigue in steels, fatigue crack propagation in steels and fatigue and fracture of a glass reinforced polyester composite. Each extensometer uses a full bridge resistance strain gauge circuit; two are based on bending of a beam and the third on deformation of a thin ring. Examples are shown of stress/strain loops for equibiaxial and shear conditions from fatigue tests on a steel and g.r.p.     

Non-contacting strain measurement for cement-based composites in dynamic tensile testing

This paper presents the development of a test procedure and application of non-contacting strain measurement for cement-based composites under moderately high strain rate tensile tests. The strain time histories of test specimens measured by a laser extensometer in high speed mode were derived by a phase-shift technique based on zero-crossing method. The accuracy of the linear variable differential transformer (LVDT) of the actuator in a servo-hydraulic high rate testing machine was verified by image analysis using sisal fiber reinforced cement composite at a strain rate of 25 s⁻¹. The same procedure was then applied to Alkaline Resistant (AR) glass fabric reinforced cement composite tested at an average strain rate of 17 s⁻¹. Comparison between the strain values measured by the laser extensometer and the LVDT shows a good agreement between these two measurement techniques. The test results show that the Young’s modulus, tensile strength, maximum strain, and toughness of the AR-glass fabric-cement composite increase with increasing strain rate. However, under both static and dynamic loadings the composite has similar behavior: multi-crack development and one dominant crack leading to final failure. In order to ensure the accuracy of dynamic tensile test procedures, non-contacting devices and techniques should be used as an independent means of verification of test results. The accuracy required in quantifying relative improvements in mechanical properties necessitates the various methods of measuring the displacement and strain rate properties.     

黄麻纤维束力学性能的尺寸和应变率效应

为了探究黄麻纤维束的尺寸效应和应变率敏感性,利用C43电子式万能试验机和CEAST 9340落锤试验冲击系统分别在静动载条件下对黄麻纤维束进行测试,获得了杨氏模量、强度、峰值应变和韧性随标距和应变率的变化关系静载试验在1/600s-1应变率条件下进行,测试了6组不同标距(25、50、100、150、200和300mm)的试件;动载试验以应变率为变量,在4组不同的应变率(40、80、120和160s-1)条件下进行了测试,试件标距均为25mm。测试结果表明:随着试件标距增大,杨氏模量初始增大,当标距大于100mm时趋于稳定;强度、峰值应变和韧性均减小。随着应变率增大,杨氏模量和强度均增大;峰值应变初始减小后趋于稳定;韧性先减小后增大。鉴于植物纤维束材料较大的性能离散性,采用Weibull分布对试验数据进行拟合,获得了黄麻纤维束强度在不同试验条件(标距和应变率)下的分布规律。     

Quasi-static behaviour of composite joints with countersunk composite and metal fasteners

An experimental study of the quasi-static behaviour of composite joints has been carried out. Composite plates were joined by six fasteners of three different types: composite, titanium Torque-set, and titanium Huck-comp. Specimens were quasi-statically tested to obtain results of the joint tensile and compressive strength. Strain gauge and extensometer measurements were used to investigate the static behaviour of the joints. Strain gauge measurements were carried out to analyse strain distribution and load transfer between bolt rows. Extensometer measurements were done in order to observe bolt-movement behaviour. Generally, composite joints with titanium fasteners have a higher quasi-static strength than that with composite fasteners.     

拉伸试验的速率探讨

采用夹头分离速率控制方式对：行屈服现象和无屈服现象的试样进行拉伸试验,探讨了试验过程中试样应变速率和应力速率的变化情况。试验结果表明：在不同的变形阶段试样的应变速率是不同的,弹性阶段的应变速率比设定值低很多,屈服阶段会略高,塑性变形阶段与设定值较接近。并确定在该试验条件下可将试验速率设定在1～7mm／min。     

循环荷载作用对CFRP筋力学性能的影响

应用于桥梁工程的碳纤维增强复合材料（CFRP）筋通常受循环荷载作用,导致其力学性能的退化,这将影响桥梁结构的受力。为了考察循环荷载作用对CFRP筋力学性能的影响,首先利用静载试验对CFRP筋的初始力学性能进行了检测,然后结合静载试验结果并利用疲劳试验考察了各阶段循环荷载作用对CFRP筋弹性模量、松弛及抗拉强度的影响。研究结果表明,极限拉力作用下CFRP筋的弹性模量较初始状态高约5%,对于CFRP筋构件的变形对结构内力有较大影响的结构,在设计阶段建议适当地考虑CFRP材料的非线性问题;桥梁工程中,经200万次正常使用设计循环荷载作用的CFRP筋,其弹性模量和松弛性能较初始状态未发生明显退化,经应力幅为4.3%的极限抗拉强度的循环荷载作用后,CFRP筋的抗拉强度提高了1.2%,但应力幅提高至7%的极限抗拉强度时,其抗拉强度与初始状态相比无明显变化。     

应变率对T300/Al(L2)复合丝拉伸性能的影响

利用MTS810试验机和自行研制的冲击拉伸试验装置对T300／Al复合丝实施了不同应变率下的拉伸试验,获得了材料从0．001s^-1到1300s^-1应变率范围内完整的应力应变曲线。结果表明：T300／Al是一种应变率敏感复合材料,随着应变率的提高,材料的拉伸强度、失稳应变均相应提高,具有明显的应变率强化效应和动态韧性现象,这主要是由铝基体的应变率强化效应和应变率历史效应引起的。根据材料在不同应变率下的试验结果以及对其不同变形阶段机理的分析,提出了弹塑性复合丝束模型,并由此建立了相应的应变率相关的一维统计损伤本构方程,模型拟合结果与试验结果一致。