拉伸试验常用技术指标详解
拉伸试验常用技术指标详解 拉伸实验 一、实验目的： 了解材料在受到拉力时，材料在弹性范围内及塑性范围内，抵抗伸长变形的能力及断裂的特性。 二、概论： 拉伸试验是用来测试材料在静止状态承受荷重或受到 缓慢增加负荷时的抵抗能力。试验装置简图如下： 拉伸过程中，试片两端被夹紧同时受到轴向的拉力，给果会使得试片在平行于作用力的方向产生伸长的现象。 电子式万能试验机 弹性变形与塑性变形 图1应力，应变曲线中的OP线段，是材料受拉力的初期，应力与应变呈直线关系。工程上称这种宜线关系为虎克定律。在此直线范围，当我们对试杆拖予一拉力时，构成材料的原子与原子之间的键便被拉开来，则使得试杆伸长，当我们将拉力释放棹时，原子间的键回复到原来长度，试杆便缩回到原来尺寸。 若应力继续增加到某一程度，将迫使材料内部的差排开 始运动而形成滑移（slip）的现象，则材料的塑性变形便产 生，若此时将拉力移去，由联结键伸长所造成的禅性变形仍 将回复，但由滑移所形成的变形则将永久的存在。 降伏强度（YieId Strength） 降伏强度被定义为产生徽量永久变形的应力，也就是在 此应力值下，材料内将产生明显的滑移现象。 抗拉强度（Tensile strength） 在应力一应变曲线上的最大应力值（如图1上之 U 点所示），就是材料在试验过程中承受最大荷重时之应力，即为抗扯强度。 在材料的选择以及材料的制造方面，虽然抗拉强度的重要性不如降伏强度，但在拉伸试验过程中抗拉强度的测得较为容易，因此一般文献资料较常列出材料的抗拉强度值，将 其作为材料间行为的比较和估计一些材料较不容易测量出的性质。 弹性系数（Modulus of Elasticity） 弹性系数或称为杨氏系数，就是应力-应变曲线上弹性区域的斜率，其关系满足虎克定律： 弹性系数 E = 弹性系数也代表着材料的刚性（stiffiness），刚性材料具有较高的弹性系数，意味着其原子间有较大的键给力，在弹性负荷范围内较易保持形状和尺寸。 延性（Ducitlity） 所谓延性，其定义为材料抵抗外力使不致产生破坏的最大变形量。延性的表示法有两种，第一种方法：量测试验前后试杆上标点的距离（gage distance），计算出延伸率， （elongation） ％延伸率 ：试杆在试验前的截面积 第二种方法，测量拉伸试杆断裂处在试验前后之截面积的变化，计算出断面缩率（Reduction Aren） 断面缩率 = ％ = 试杆在试验前之截面积 = 试杆在试验后断裂面之截面积 三、仪器设备与材料 光标卡尺 铝片 PP PP复合材料 四、实验步骤： 试片之准备 使用切割器或模具刀将试片切成所需之形状，并以光标尺量测其实际尺寸。试片形状如图2所示。 试验机测试 1．开机并暖机约20分钟。 2．还定适当之荷重（Load Cell）及夹头。 3．校正仪器夹头。（此时夹头放空） 4．进入程序中并还定Sample lD 及设定测试方法。 5．输入参数（包括尺寸）。 6．将试片置于夹头中并旋紧（紧度适中即可）。 7．开始测试（Run）。 8．记录结果后退出程序，关机。 Note：试片断裂后，必须先将试片取下才可让夹头回到原 处。 五、给果与讨论： 1. 分别列出各材料之禅性系数、抗拉强度、降伏强度（降伏点）、及其变形量？ 2. 试比较不同材料之拉伸特性有何差异？ 3. 材料特性对拉伸试验所可能造成之影响为何
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