Page 50 - 理化检验-物理分册2021年第一期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202101008

                           影响铝合金弹性模量测量精度的因素








                                  张先锋 ,杨   晓 ,王真钟 ,张欣耀            1 2 ,高灵清  1 2 ,刘   辉 1

                                                 1
                                        1
                                                         1

                                      ( 1. 中国船舶重工集团公司第七二五研究所,洛阳 471023 ;

                                2. 河南省船舶及海工装备结构材料技术与应用重点实验室,洛阳 471023 )
                    摘   要: 金属材料弹性模量的测量精度受很多试验因素的影响, 将挤压成型的 7N21 铝合金加工
                 成圆棒试样, 采用静态拉伸试验方法测量了其弹性模量, 并对控制模式、 引伸计的使用及预拉伸对
                 弹性模量测量的影响进行了分析。结果表明: 弹性模量测量精度受控制模式与试样预拉伸的影响
                 较小, 主要由引伸计的选择与使用决定。采用单个引伸计测量同一试样多个方向上的弹性模量值
                 并取平均值的方法可以有效消除偏心拉伸的影响, 能够提高测量结果的准确性和稳定性。

                    关键词: 弹性模量;控制模式;引伸计;预拉伸



                    中图分类号: TB302.3 ; TG759    文献标志码: A    文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 01-0032-03

               FactorsAffectin g theElasticModulusMeasurementAccurac y ofAluminiumAllo y

                                  1
                                                             1
                                                                           1 , 2
                                             1
                                   ,
                                                              ,
                     ZHANGXianfen g YANGXiao , WANGZhenzhon g ZHANGXin y ao , GAOLin gq in g 1 , 2 , LIUHui 1

                                 ( 1.Luo y an gShi p MaterialResearchInstitute , Luo y an g471023 , China ;

                     2.HenanKe yLaborator yofTechnolo gyandA pp licationofStructuralMaterialsforShi p sandMarine

                                              E q ui p ment , Luo y an g471023 , China )


                     Abstract : Themeasurementaccurac yofelasticmodulusofmetalmaterialsisaffectedb yman y ex p erimental

                factors.Inthisp a p er , 7N21aluminumallo ywasp rocessedintoaroundbarsam p le , anditselasticmoduluswas

                 measuredb y statictensiletestmethod.Theinfluenceofcontrolmode , theuseofextensometerandp retensionon

                themeasurementofelastic modulus wasanal y zed.Theresultsshowthatthe measurementaccurac yofelastic

                 modulusislessaffectedb y thecontrolmodeands p ecimenp retension , whichismainl ydeterminedb y theselection

                anduseofextensometer.Usin g asin g leextensometertomeasuretheelasticmodulusofthesamesam p leinmulti p le

                directionsandtaketheavera g evaluecaneffectivel y eliminatetheinfluenceofeccentrictension , andcanim p rovethe

                accurac yandstabilit yofthemeasurementresults.


                     Ke y words : elasticmodulus ; controlmode ; extensometer ; p retension
               弹性模量 E 是工程材料重要的力学性能参数                           长期测量经验, 选取测量操作过程中可能影响弹性
            之一, 从宏观角度来说, 是表征金属材料对弹性变形                          模量测量结果的控制模式、 引伸计的使用及预拉伸
            的抗力, 从微观角度来说, 其是原子间结合 力的反                         3 个影响因素, 分别探讨了其对测量结果的影响。
            映 [ 1-4 ] 。对 于 工 程 结 构 材 料, 依 据 GB / T228.1-

                                                              1  试验方法
            2010 《 金属材 料 拉 伸 试 验 第 1 部 分: 室 温 试 验 方




            法》 或 GB / T22315-2008 《 金属材料 弹性模量和泊                    试验 所 用 材 料 为 挤 压 成 型 的 7N21 铝 合 金 型
            松比试验方法》 的技术要求测量弹性模量时, 其测量                          材, 垂直挤压方向取样, 试样形状及尺寸如图 1 所
            精度会受到人员操作、 机器、 原料、 方法、 环境等诸多                       示。试验过程中, 在屈服点之前采用了应变控制( 应

            因素的影响, 为此, 笔者以铝合金为测试对象, 根据                         变速率为 0.005 min ) 与 位 移 控 制 ( 位 移 速 率 为
                                                                                 -1

                                                              0.3mm · min ) 两种试验模式, 在屈服点之后以同
                                                                          -1
                收稿日期: 2020-03-31                               样的速率按照位移控制模式进行, 直至试样断裂。
                作者简介: 张先锋( 1988- ), 男, 高级工程师, 主要从事金属材料
                                                               应变控制与位移控制模式下各测量 5 个试样。结果
            力学性能测试和技术研究工作, zhan g xianfen g 0811@163.com
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