材料的屈服點是指材料在變形后是否可以恢復(fù)原狀的一種狀態(tài),任何材料在受到外力的作用下都會產(chǎn)生變形,關(guān)于材料屈服點的產(chǎn)生,在何種情況下的屈服值的大小是多少,由于材料的差異性大,所以其屈服點也是各不相同的。在這里我們來一起學(xué)習(xí)屈服點的相關(guān)知識。
任何的材料在受到外力作用時都會產(chǎn)生變形。在受力的初始階段,一般來說這種變形與受到的外力基本成線性的比例關(guān)系,這時若外力消失,材料的變形也將消失,恢復(fù)原狀,這一階段通常稱為彈性階段,物理學(xué)中的虎克定律,就是描述這一特性的基本定律。但當(dāng)外力增大到一定程度后,變形與受到的外力將不再成線性比例關(guān)系,這時當(dāng)外力消失后,材料的變形將不能完全消失,外型尺寸將不能完全恢復(fù)到原狀,這一階段稱為塑性變形階段。
由于材料種類繁多,性能差異很大,彈性階段與塑性階段的過渡情況很復(fù)雜,通過和殘余應(yīng)力等指標(biāo)作為材料彈性階段與塑性階段的轉(zhuǎn)折點的指標(biāo)來反應(yīng)材料的過渡過程的性能,其中屈服點與非比例應(yīng)力是最常用的指標(biāo)。雖然屈服點與非比例應(yīng)力同是反應(yīng)材料彈性階段與塑性階段“轉(zhuǎn)折點”的指標(biāo),但它們反應(yīng)了不同過渡階段特性的材料的特點,因此它們的定義不同,求取方法不同,所需設(shè)備也不完全相同。
可以看出準(zhǔn)確求取屈服點在材料力學(xué)性能試驗中是非常重要的,在許多的時候,它的重要性甚至大于材料的極限強(qiáng)度值(極限強(qiáng)度是所有材料力學(xué)性能必需求取的指標(biāo)之一),然而非常準(zhǔn)確的求取它,在許多的時候又是一件不太容易的事。它受到許多因素的制約,歸納起來有:
1、夾具的影響;
2、
試驗機(jī)測控環(huán)節(jié)的影響;
3、結(jié)果處理軟件的影響;
4、試驗人員理論水平的影響等。
這其中的每一種影響都包含了不同的方面。下面逐一進(jìn)行分析:
一、 夾具的影響
這類影響在試驗中發(fā)生的機(jī)率較高,主要表現(xiàn)為試樣夾持部分打滑或試驗機(jī)某些力值傳遞環(huán)節(jié)間存在較大的間隙等因素,它在舊機(jī)器上出現(xiàn)的概率較大。由于機(jī)器在使用一段時間后,各相對運動部件間會產(chǎn)生磨損現(xiàn)象,使得摩擦系數(shù)明顯降低,最直觀的表現(xiàn)為夾塊的鱗狀尖峰被磨平,摩擦力大幅度的減小。當(dāng)試樣受力逐漸增大達(dá)到最大靜摩擦力時,試樣就會打滑,從而產(chǎn)生虛假屈服現(xiàn)象。如果以前使用該試驗機(jī)所作試驗屈服值正常,而現(xiàn)在所作試驗屈服值明顯偏低,且在某些較硬或者較脆的材料試驗時現(xiàn)象尤為明顯,則一般應(yīng)首先考慮是這一原因。這時需及時進(jìn)行設(shè)備的大修,消除間隙,更換夾塊。
二、 試驗機(jī)測控環(huán)節(jié)的影響
試驗機(jī)測控環(huán)節(jié)是整個試驗機(jī)的核心,隨著技術(shù)的發(fā)展,目前這一環(huán)節(jié)基本上采用了各種電子電路實現(xiàn)自動測控。由于自動測控知識的深奧,結(jié)構(gòu)的復(fù)雜,原理的不透明,一旦在產(chǎn)品的設(shè)計中考慮不周,就會對結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,并且難以分析其原因。
三、結(jié)果處理軟件的影響
目前生產(chǎn)的試驗機(jī)絕大部分都配備了不同類型的計算機(jī)(如PC機(jī),單片機(jī)等)),以完成標(biāo)準(zhǔn)或用戶定義的各類數(shù)據(jù)測試。與過去廣泛采用的圖解法相比有了非常大的進(jìn)步。然而由于標(biāo)準(zhǔn)的滯后,原有的部分定義,就顯得不夠明確。如屈服點的定義,HY-20080解釋,而沒有定量的說明,很不適應(yīng)計算機(jī)自動處理的需求。
四、試驗人員的影響
在試驗設(shè)備已確定的情況下,試驗結(jié)果的優(yōu)劣就完全取決于試驗人員的綜合素質(zhì)。目前我國
材料試驗機(jī)的操作人員綜合素質(zhì)普遍不高,專業(yè)知識與理論水平普遍較為欠缺,再加上新概念、新名詞的不斷出現(xiàn),使他們很難適應(yīng)材料試驗的需求。
通過本文的講解,希望對廣大用戶在分析材料的屈服點問題上能對大家有所幫助,另外,歡迎大家來電咨詢濟(jì)南銳瑪機(jī)械設(shè)備有限公司,我們?yōu)槟峁└尤娴募夹g(shù)資料和設(shè)備資料,以幫助大家能更好的做好各種物理性能試驗。
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