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斷裂應變 A

斷裂應變 A 是透過拉伸試驗測定的特徵值,用於表徵材料的變形行為。

為了評估變形行為,我們通常測定試樣的斷裂應變和收縮面積。 對於條帶型材料,降伏點伸長量也很重要。

金屬斷裂應變 比例試樣 塑膠斷裂應變 相關試驗機

測定金屬斷裂應變A

在對金屬進行拉伸測試期間,初始標距 L0增加直至斷裂點,直至長度 Lu。 與初始標距長度相關的永久延伸 ΔL = Lu - L0指定為斷裂應變 A並指定為百分比。

斷裂應變 At只能用延伸計來測定,它保持附著在試樣上直至其斷裂(包括斷裂點)以測量試樣的延伸量。

以往,斷裂應變 A通常是手動測量的,而現今也會使用延伸計進行測量。 因此,針對自動量測,正確地測定試樣在哪點斷裂(斷裂點)非常重要。

斷裂應變A的計算公式:

斷裂應變 A = ΔL / L0 x 100 [%]

縮頸的試樣斷裂

如果在直至斷裂點的伸長過程中發生頸縮,我們將區分為均勻伸長以及頸縮

  • 均勻伸長的情況下,應變在很大程度上均勻分佈在標距長度上,直到達到最大力。
  • 頸縮的情況下,在達到最大力後試樣僅發生頸縮的區域繼續伸長。

當斷裂發生在標距長度的中心時,測得的應變值最高且最準確,因為當斷裂發生在中心時,試樣的兩半變形是均勻的。如果斷裂向試樣夾具方向移動,則頸縮的擴散會受到試樣夾緊肩端的阻礙,這些肩端並非變形的一部分。這導致較低的斷裂應變值。

比例試樣

為了更佳地再現測量值,通常會使用所謂的比例試樣在拉伸測試中。在這些比例試樣中,初始標距長度 L0和初始橫截面 S0彼此處於設定的比率。

扁平試樣公式:
L0 = k * √S0

對於扁平試樣,國際上使用係數 5.65 作為 k。或者,也可以使用 k=11.3 的值(針對長試樣)。

圓形試樣公式:
L0 = k * d0

對於圓形試樣,k=5(針對短試樣)或 k=10(針對長試樣)的值是常見的。根據 k 值,斷裂應變表示為 A5 (k=5) 或 A10 (k=10)。

塑膠的斷裂應變

聚合物材料的斷裂應變εb是應力下降到小於或等於強度 10% 之前最後記錄的應變值。

如果斷裂高於降伏點,則應變被稱為斷裂時的標稱應變 εtb

斷裂時的標稱應變 εtb 是在應力下降到小於或等於強度 10% 之前最後記錄的標稱應變值。標稱應變由原始標距長度 Le(夾具之間的距離)的測量值所測定。

測定斷裂應變的試驗機

拉伸測試的其它特徵值

抗拉強度
最大機械拉伸應力
到 抗拉強度
降伏點
彈性行為的終止
到 降伏點
斷裂應變
變形行為的評估
到 斷裂應變
減少面積
到 減少面積
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