Page 32 - 理化检验-化学分册2017第八期

肖 瑞, 等: 十字形试样双向拉伸试验

图 ２ 有代表性的十字形拉伸试样示意图
Fi g 敭２ Schematicdia g ramofre p resentativecruciformtensiles p ecimens
a Kreibi g s p ecimen b Mullers p ecimen c Makindes p ecimen d Kuwabaras p ecimen e Gozzis p ecimen
f Ferrons p ecimen g Din g s p ecimen h Wus p ecimen i Welshs p ecimen
其中一种是利用拉伸试验机, 配以连杆机构的专用装 在平面内互相垂直的两个方向对试样施加相同方向
置, 将拉伸机的单项运动转化为平面内的双向拉伸运 同步、 互相垂直的两个方向保持一定比例的拉伸载
动.美国和德国的试验机厂家均有该装置产品, 我国 荷.图 ４ 是几种典型的双向拉伸试验设备.
２．３ 与单向拉伸等普通试验方法特点的比较
也有研究者进行过开发.该装置的典型结构如图 ３
所示.该装置与专用十字形试样双向拉伸试验机相 日本 KUWABARA 等 [ １５ ] 在 ２００２ 年对采用双
比, 具有制作简单和成本较低的优点, 但同时存在如 向拉伸和单向拉伸试验方法得到的材料应力 Ｇ 应变
下缺点: ①两个拉伸方向加载比例不同的试验不易实 关系的区别进行了深入研究, 发现采用单向拉伸的
现; ②空间狭小, 装夹和调整试样以及实时光学测量 试验方法可以得到碳钢的屈服轨迹线, 并将其与双
困难; ③由于连杆机构的特性, 加载过程中变形速率 向拉伸的试验点进行对比, 从而可以确定适用于碳
不易保持恒定; ④不能实现载荷控制加载. 钢的屈服准则.
２．２．２ 专用双向拉伸机 另外, 基于这项试验技术和理论, 在判定了某种
专用的十字形试样双向拉伸试验机的开发已经 碳钢的屈服准则后, 可以判断材料本身加工精度的
有超过５０a ( 年) 的历史, 其间虽然在控制方式、 辅助 优劣.通过单向拉伸试验得到的劣质材料的屈服轨
装置、 测量技术和提高精度等方面有长足的进步, 本 迹线与之前为确定屈服准则对优质材料进行的双向
体结构上也有卧式和立式等区别, 但基本原理都是 拉伸的试验点不吻合.
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