Page 62 - 理化检验-物理分册2022年第十二期

程柄午, 等: 拉伸试验机的刚度修正

表 1 线性拟合结果( 1 试验机)
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横梁位移速率 / 应变速率 / 平均应变速率 /

-1
-1
-1
( mm · min ) ( ×10 -4 s ) ( ×10 -4 s )
1.118 2.25 , 2.13 , 2.19 2.19
1.236 2.45 , 2.50 , 2.33 2.43
1.335 2.52 , 2.57 , 2.46 2.52

3 横梁位移速率修正的应用

图 11 v c2 =1.236mm / min时的应变 - 时间曲线( 1 试验机) 在实验室日常检测中, 需要对横梁位移速率进

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行修正, 并有效地消除试验机刚度的影响, 若想有效
地对刚度进行修正, 首先需要较为准确地计算试验
机的刚度。针对电子拉伸试验机的刚度计算方法,
不同的试样夹持方式对试验系统刚度是有一定影响
的, 例如: 采取液压平推夹具试验机的刚度曲线较为
平直( 见图 14 ); 对于采用楔形夹具试验机, 其通过
预紧后, 得到的刚度曲线也是较为理想的, 若试验机
带有万向节结构或试验机与试样之间的连接工装间
隙较大, 刚度曲线就会呈现图 1~3 所示的形式。在
图 12 v c2 =1.236mm / min时的横梁位移 - 时间曲线( 1 试验机)

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进行横梁位移速率修正时, 就需要取试样屈服时的
力所在区间来计算试验机的刚度。在设定同一横梁
位移速率的情况下, 拉伸试验弹性段与屈服段的力
速率存在一定的联系 [ 1 ] , 但是笔者对所在实验室的
历史数据分析后发现, 屈服段的力速率不仅与试样
的尺寸形状以及材料有关, 还与试验机刚度以及屈
服段力 - 时间曲线的趋势也有关系。

4 结语
( 1 )对于刚度较差的试验系统, 横梁位移速率

图 13 v c1 =1.335mm / min时的应变 - 时间曲线( 1 试验机)

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与试样实际变形速率相差较大, 需要对横梁位移速
率进行补偿以提高试验效率, 同时令屈服点的应变
速率满足要求, 以获得更加准确的结果。
( 2 )刚度较好的试验机得到的屈服点力速率能

够较准确地对横梁位移速率进行修正。
参考文献:

[ 1 ] 梁新邦, 郑文龙, 王春华, 等 . 关于 GB / T228.1 — 2010
附录 F 中应变速率公式和横梁位移速率公式的说明
[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2014 , 50 ( 6 ): 383-389.
图 14 v c1 =1.335mm / min时的横梁位移 - 时间曲线( 1 试验机)
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移速 率 为 1.236 mm / min , 也 能 得 到 较 为 满 意 的
结果。

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