如何用深圳三思拉力機/萬能試驗機精準求算彈性模量
一般地講,對彈性體施加一個外界作用力,彈性體會發(fā)生形狀的改變(稱為“形變”),“彈性模量”的一般定義是:單向應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力除以該方向的應(yīng)變。我們一般用e來表示
材料在彈性變形階段,其應(yīng)力和應(yīng)變成正比例關(guān)系(即符合胡克定律),其比例系數(shù)稱為彈性模量。彈性模量的單位是達因每平方厘米?!皬椥阅A俊笔敲枋鑫镔|(zhì)彈性的一個物理量,是一個統(tǒng)稱,表示方法可以是“楊氏模量”、“體積模量”等。
這個指標有什么意義呢?彈性模量是工程材料重要的性能參數(shù),彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標,其值越大,使材料發(fā)生一定彈性變形的應(yīng)力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應(yīng)力作用下,發(fā)生彈性變形越小。彈性模量E是指材料在外力作用下產(chǎn)生單位彈性變形所需要的應(yīng)力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標,相當于普通彈簧中的剛度。彈性材料的一種最重要、最具特征的力學性質(zhì),是物體彈性變形難易程度的表征,E以σ單位面積上承受的力表示,單位為N/m^2。模量的性質(zhì)依賴于形變的性質(zhì)。剪切形變時的模量稱為剪切模量,用G表示;壓縮形變時的模量稱為壓縮模量,用K表示。模量的倒數(shù)稱為柔量,用J表示。
如果懂得應(yīng)力與應(yīng)變的計算方式,就應(yīng)該看的出來,彈性模量的求算對測量要求比較高,特別是對試驗機的整體精度要求非常高,設(shè)備型號選擇不恰當或者引伸計的選擇不合適,試驗程序編制有問題都會影響最終的求算結(jié)果。
首先是設(shè)備的選擇,有些客戶會在大設(shè)備上做小試樣的試驗,比如客戶在1000KN的設(shè)備上拉細鋼絲,雖然最大負荷力在設(shè)備的測量范圍內(nèi),但是彈性模量的求算就很難準確了,彈性段起點值有可能只是最大力的5%,小于最小的測量范圍,會導致彈性段的斜率不準確,進而導致彈性模量的求算結(jié)果不準確,所以要盡量選擇最大力在設(shè)備滿量程的20%——80%之內(nèi),這樣才能保證彈性段起點和終點的準確性。
其次是引伸計的選擇,很多客戶認為選擇測量范圍大的引伸計比較劃算,但是要測量金屬的彈性模量,引伸計的最大測量范圍不要超過標距的10%,因為變形范圍越多,其分辨率就越低,在測量微變形時候的精度就越差,另外,我們需要注意,不管是國產(chǎn)的還是進口的,全自動引伸計,各種非接觸式的光學引伸計的精度都還達不到測量彈性模量的精度,只有應(yīng)變式引伸計能夠達到精度