跳轉至網頁上方

高速拉伸測試

SEP 1230、DIN EN ISO 26203-2、ISO 18872、SAE J2749、ISO 8256、ASTM D1822、ISO 22183、ISO/WD 18989、VDA 287

材料的斷裂行為尤其取決於加載率。高速拉伸測試可表徵高應變率下的金屬或塑料拉伸特性,這些參數對碰撞模擬特別重要。

在高速拉伸測試中,測試是在扁平啞鈴狀試樣上進行,其負載施加速度高達20 m/s。此外,可直接在試樣上進行延伸測量,能夠生成直觀的應力-應變圖。

高速拉伸測試是使用高速試驗機進行的。這些油壓伺服試驗機 可在高達 160 kN 的力下對試樣實現高達 20 m/s 的速度。

應用 影片 標準 取得測量數據 試驗機

碰撞測試在設計階段就已發揮作用

長久以來,人們所知機械材料特性(除其他因素外)取決於加載速率,而換句話說,加載速率就是應變速率。然而,在實際使用中,衝擊負載往往是組件失效的原因。從事防撞汽車開發的設計者很快就發現,使用在準靜態測試中獲得的材料特徵值產生了错誤的結果。只有利用高速拉伸測試的數據,才有可能在數值模擬和實際情況之間取得良好的相關性。

隨著數值模擬越來越廣泛的被用於設計成型工藝上(金屬薄板成型、鍛造),了解成型速率對流動曲線的影響也極為重要。在這種情況下,材料學者的討論始終圍繞在應變速率上。由於應變速率取決於試片形狀lo,因此它們不適用於指定試驗機特性。因此,試驗機生產商規定了活塞速度。

應變速率和活塞速度v之間的關係如下:

ϵ = (Δϵ / Δt) = (Δl / l0) x (l / Δt) = (v / l0)

高速拉伸測試

在1000 °C下使用高速試驗機以160 kN / 20 m/s執行高速拉伸測試

高速拉伸測試的標準

  • SEP 1230:
  • DIN EN ISO 26203-2:金屬材料 - 高應變率下的拉伸測試 - 第 2 部分:油壓伺服和其他系統
  • ISO/CD 22183 項目:塑膠 – 使用油壓伺服試驗機測定高速拉伸性能
  • ISO 527-1、ISO 527-2; ASTM D638:拉伸性能的測定(僅涵蓋低應變率的區域)
  • SAE J2749 2008 年 11 月:聚合物的高應變率拉伸測試
  • ISO 18872:
  • ISO 82568、ASTM D1822:拉伸衝擊強度的測定(塑料)

測試數據採集

在高速拉伸測試中,為了獲得更精確的力測量結果,經常在試片加裝應變片。應變片只貼在受彈性變形影響的試片區域(前後兩側)。應變片採半橋配置以斜向排列。與來自壓電式荷重元的力訊號相比,測量訊號顯示出明顯較少的訊號振盪。
也可將應變片貼到試片的測試横截面上,進行精確的應變測量。這種情況下,應變片採四分之一橋連接。由於測試時間很短(只有幾毫秒),所以需要非常快速的測量放大器,以及額外的瞬時儲存卡。

用於高速拉伸測試的產品

上方