[實用新型]一種用于非金屬材料力學試驗的單軸高速拉伸試驗夾具

有效

• 申請號: 201320012760.5
• 申請日: 2013-01-07
• 公開（公告）號: CN203053787U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 強洪夫;王廣;武文明;張昆鵬;王學仁;周算;王哲軍;韓亞偉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第二炮兵工程大學
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于材料性能試驗技術領域，涉及一種用于測試非金屬材料力學試驗的單軸高速拉伸性能數據試驗夾具。

背景技術

恒定應變速率試驗是最常用的一種力學試驗，單軸拉伸試驗是其中的在一種，其實驗原理與測試方法已經比較成熟，許多國家都已制定了試驗標準規范，如美國的ASTME1856-199，英國的BS?EN?10002-1，我國的GB/T15970.4-2000。各國規范雖有不同，但實驗原理基本一致。試驗是在規定的試驗溫度、濕度、十字頭速度條件下，在試件上沿縱軸方向施加拉伸載荷直至試件破壞，以觀測試件承受應力與試件應變響應的函數關系。在這種測量中恒定的應變速率是由標稱最大載荷的應變值及該應變值ε_m所對應的時間t_m決定的，即

ϵm=VL0tm---(1)]]>

式中，V是試驗機十字頭運動的速度，t_m是達到標稱最大載荷的試件，L₀是試件測量段的初始長度。試驗機的應變率為：

ϵ·=ϵmtm=VL0---(2)]]>

因此，在測定時，首先要根據材料使用條件選定拉力試驗機十字頭的加載速度。然后，由機器的記錄部分所記錄的載荷-位移差或時間曲線上得到的原始數據計算實驗的應變率恒定應變率實驗測量的關鍵是測量標稱最大應力σ_m所對應的應變值ε_m，計算公式為：

σm=FmA0(1+ϵm)N/m2---(3)]]>

式中，A₀是試件拉伸前的橫截面積，F_m是標稱最大載荷。實驗求得的標稱最大應變ε_m和標稱最大應力σ_m都是材料的屈服極限性質。

非金屬材料的單軸拉伸試驗原理和測試方法與金屬材料的基本相似，但是由于非金屬材料性質與金屬材料的差異，試驗又有以下不同：

1.試件加工的不同。根據非金屬材料拉伸試驗標準GB/T1040-92，試件需制作成啞鈴型試件。啞鈴型試件的標準尺寸如圖1所示。

2.加載方式的不同。金屬材料試件可以直接在上面打孔，通過螺釘固定后即可進行加載；非金屬材料強度較低，打孔會造成試件破壞，無法正常進行試驗。因此對于非金屬材料的加載需使用夾具連接試件和十字夾頭。