Page 30 - 理化检验-物理分册2021年第四期

王 斌, 等: 试验机同轴度对金属材料弹性模量测量的影响

表 1 LD24.104 型及 LE5105 型拉伸试验机的弯曲率结果 响, 该次 试 验 采 用 标 定 设 备 同 轴 度 的 同 样 夹 块。

Tab 1 Bendin g rateresultsofLD24 104t yp eandLE5105 同时考虑到不同试样的尺寸、 直线度、 同轴度都会

t yp etensiletestmachines %
有差距, 因 此 该 次 试 验 均 采 用 同 一 根 试 样 在 弹 性
拉伸试验机 试验 试验力 / N 段进行拉伸试验, 用于测定弹性模量, 尽最大可能
型号 位置
1000 3000 6000 9000 降低其他因素对试验机同轴度以及测量数据准确
左右 8.10 6.54 5.03 4.82
性的影响。
前后 1.41 1.47 2.74 2.84
表 2 为 LD24.104 型和 LE5105 型拉伸试验机
LD24.104

偏左 45° 4.28 3.88 2.09 1.85 在 20~80 MPa应力范围测得的弹性模量的统计结
偏右 45° 5.30 4.72 4.20 2.98 果。由表 2 可知, 加装了对中环的 LE5105 型拉伸
左右 1.15 1.26 1.18 1.18 试验机 测 得 的 弹 性 模 量 的 标 准 差 和 离 异 系 数 比
前后 0.68 0.52 0.47 0.46
LD24.104 型拉伸试验机测得的更低。图 1 和图 2
LE5105
偏左 45° 1.04 0.82 0.82 0.79 分别为 LD24.104 型和 LE5105 型拉伸试验机测得
偏右 45° 0.30 0.24 0.25 0.26 的弹性模量的离散分析图。
表 2 LD24.104 型及 LE5105 型拉伸试验机测得的弹性模量的统计结果

Tab 2 Statisticalresultsofelasticmodulusmeasuredb yLD24 104t yp eandLE5105t yp etensiletestmachines
LD24.104 型 LE5105 型
项目
单侧 x 变形 单侧z 变形 两侧平均变形 单侧 x 变形 单侧z 变形 两侧平均变形

模量均值 / MPa 195812.40 214055.00 204520.00 205145.60 203499.70 204313.30
标准差 / MPa 688.78 699.90 342.33 223.60 276.50 209.88

离散系数 0.003518 0.00327 0.00167 0.00109 0.001359 0.001027

测得的弹性模量与理论值有很大差距, 而采用双侧
引伸计取平均值的方法测得的弹性模量更接近理论
值。采用较好同轴度的拉伸试验机, 在相同的试样、
相同的变形测量装置和相同的试验步骤下, 单侧引
伸计测得的弹性模量也是比较接近理论值的。采用
双侧引伸计取平均值的方法测得的弹性模量则是更

接近理论值。

图 1 LD24.104 型拉伸试验机测得的 3 结论及建议
弹性模量的离散分析图
同轴度对采用单侧引伸计测量弹性模量的影响

Fi g 1 Discreteanal y sisdia g ramofelasticmodulusmeasuredb y
显著, 建议采用双侧引伸计来测量弹性模量。如果
LD24 104t yp etensiletestmachines
采用单侧引伸计测量弹性模量, 应该选择弯曲率在
3% 以内的同轴度较好的拉伸试验机。
GB / T228.1-2010 的修订将增加规范性附录

G , 通过单 轴 拉 伸 试 验 测 定 金 属 材 料 的 弹 性 模 量。
希望标准制定者在修订附录 G 时充分考虑拉伸试

验机的同轴度对弹性模量的影响。
参考文献:

图 2 LE5105 型拉伸试验机测得的弹性模量的离散分析图 [ 1 ] 张祖权 . 几种晶体材料体弹性模量与晶格振动能的关

Fi g 2 Discreteanal y sisdia g ramofelasticmodulusmeasuredb y
系[ J ] . 四川大学学报( 自然科学版), 1986 ( 3 ): 62-68.

LE5105t yp etensiletestmachines
[ 2 ] 王小丽 . 金 属 材 料 体 弹 性 模 量 的 半 经 验 模 型 研 究
在同轴度不好的情况下, 如果采用单侧引伸计, [ D ] . 长沙: 湖南师范大学, 2008.
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