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材料試驗(yàn)的提示二

更新時(shí)間:2008-05-13  |  點(diǎn)擊率:3666
提示 4:優(yōu)化試樣對中
為什么好的對中方式很重要?

在試樣上施加多余應(yīng)力的zui簡單的方法是將其彎曲。彎曲它的zui簡單的方法是zui初就不對中,并/或依下列類型以不統(tǒng)一的方式加載:

K S 型彎曲:不同軸
K C 型彎曲:有角偏移
許多標(biāo)準(zhǔn)(例如 ASTM、ISO 等)根據(jù)彎曲百分比(例如小于名義應(yīng)變或應(yīng)變振幅的 5%)來試驗(yàn)質(zhì)量。

優(yōu)化試樣對中
作為一般規(guī)則,請確保施加力的軸通過試樣的中心線。離軸加載試樣可能會導(dǎo)致各種問題:
●試樣彎曲,這會導(dǎo)致使用單側(cè)引伸計(jì)時(shí)產(chǎn)生不準(zhǔn)確的模量值。
●在壓縮和過原點(diǎn)的試驗(yàn)中,試樣發(fā)生皺折。
●載荷傳感器的偏移加載,可導(dǎo)致輸出誤差或在極度嚴(yán)重的情況下導(dǎo)致載荷傳感器損壞。
●材料內(nèi)的應(yīng)力條件不統(tǒng)一,導(dǎo)致其行為不同。
●在試樣邊緣施加的局部高應(yīng)力導(dǎo)致邊緣受影響。
●如果未對中情況是隨機(jī)的,則會出現(xiàn)離散的試驗(yàn)結(jié)果。
有數(shù)種改進(jìn)試樣對中的方法。在某些試驗(yàn)中,需要使用額外的夾具裝置來得到*對中。而在其他試驗(yàn)中,可能只需要操作員多加注意就能確保且一致地加載試樣。
可能需要采用撓性或萬向聯(lián)軸節(jié),使夾具本身與稍微彎曲的夾具對齊。某些類型的夾具使用兩個(gè)萬向聯(lián)軸節(jié),一個(gè)在頂部,另一個(gè)在底部。
多種多樣的夾具和工裝具有試樣停止功能,允許準(zhǔn)確、重復(fù)地放置試樣。

提示 5:準(zhǔn)確度、分辨率與度
為了識別所需的試驗(yàn),以及確定試驗(yàn)機(jī)器的要求,了解準(zhǔn)確度、度與分辨率之間的差異極為重要。

準(zhǔn)確度
準(zhǔn)確度描述了測量值與實(shí)際值的接近程度。注意如何規(guī)定裝置或儀器的準(zhǔn)確度極為重要。通常用以下兩種形式之一表示 - 滿刻度百分比或讀數(shù)百分比。滿刻度百分比通常顯示為 %FS。這是固定誤差,而在施加更小的力時(shí)作為讀數(shù)百分比的誤差會變得更大。例如,裝置 X 的量程為 200 lbf,準(zhǔn)確度為 0.3%FS(測力計(jì)的一般值)。這表示在載荷為 20 lbf 時(shí),誤差為 0.3%FS,或者載荷 0.6 lbf,誤差為讀數(shù)的 3%(該值超出了ASTM 要求,即在讀數(shù) 1% 的范圍內(nèi)測量值zui大為 E 4)。

讀數(shù)百分比通常顯示為 %RO(讀數(shù)百分比)。準(zhǔn)確度為 %RO 的儀器通常使用范圍更廣,因?yàn)檫@是一個(gè)很難達(dá)到的規(guī)格。例如,裝置X 的量程為 200 lbf,準(zhǔn)確度為 1%RO(試驗(yàn)機(jī)器的更為常用的值)。這表示載荷為 20 lbf 時(shí),誤差為讀數(shù)的 1%,或載荷為 0.2 lbf(在 ASTM E 4 要求范圍內(nèi))。


度(或重復(fù)性)表示在特定的誤差范圍內(nèi)您可以屢次點(diǎn)擊相同的點(diǎn)。但是,如圖解所示,您所得的結(jié)果可以是而不準(zhǔn)確的。僅有度不能確保準(zhǔn)確度,而經(jīng)過校準(zhǔn)和的值稱為準(zhǔn)確度。這表示您不僅在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)屢次重復(fù)操作,而且還點(diǎn)擊了您的目標(biāo)位置。

分辨率
分辨率表示裝置可以識別的測量值的zui小增量。例如,分辨率為 0.01% 的 200 lbf 裝置所得的測量值的增量不小于 0.2 lbf。




提示 6:數(shù)據(jù)速率與帶寬
數(shù)據(jù)速率并不總是越快越好。因?yàn)椋?jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集率是取得原始數(shù)據(jù)樣品的速率。必須基于傳入信號變化的速度來選擇該速率。如果傳入信號不是快速變化,則較高的數(shù)據(jù)速率僅會產(chǎn)生過多的數(shù)據(jù)、大文件并會浪費(fèi)磁盤空間。
在討論數(shù)據(jù)速率時(shí),需要考慮三個(gè)主要變量:
●測量的實(shí)際信號
●信號調(diào)節(jié)裝置的帶寬(濾波)
●數(shù)據(jù)采集速率
實(shí)際信號
準(zhǔn)確測量的zui重要因素之一就是了解試驗(yàn)期間發(fā)生事件時(shí)的速率。例如,試驗(yàn)復(fù)合材料時(shí),會有窄而尖銳的峰值(或信號);但是塑料的拉伸試驗(yàn)通常不會顯示高頻率信號。

帶寬
為了準(zhǔn)確捕獲這些實(shí)際事件,需要通過正確的頻率帶寬來調(diào)節(jié)信號。帶寬可以模糊地定義為頻率,高于該頻率時(shí)不會偵測到信號的變化 - 這些信號被過濾掉并且變平整。例如,使用 10 Hz 的信號調(diào)節(jié)裝置不可以偵測 100 Hz 的峰值;這些峰值將被平滑且不可見。大多數(shù)機(jī)電試驗(yàn)機(jī)器具有固定的低帶寬信號調(diào)節(jié)裝置,一般順序?yàn)?3 Hz 到 5 Hz。

數(shù)據(jù)采集速率
理想的數(shù)據(jù)采集速率,是信號調(diào)節(jié)帶寬的函數(shù),其應(yīng)該依次匹配實(shí)際事件變化的速率。一條經(jīng)驗(yàn)法則是,大于信號調(diào)節(jié)器 SCU 帶寬 10 倍的數(shù)據(jù)速率會產(chǎn)生浪費(fèi)的磁盤空間,因?yàn)橄嗤臄?shù)據(jù)被反復(fù)取樣。
關(guān)于數(shù)據(jù)速率、信號調(diào)節(jié)、干擾過濾以及其如何影響機(jī)械試驗(yàn)結(jié)果的完整信息,請查看 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)手冊E 1942。
通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)速率和帶寬進(jìn)行試驗(yàn)極為重要,因?yàn)檫@樣可以取得準(zhǔn)確的有意義的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)采集提示
數(shù)據(jù)速率(通常由用戶定義):
太高 = 多余的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)
太低 = 峰值缺失并導(dǎo)致潛在的錯(cuò)誤結(jié)果
帶寬(通常在機(jī)器中是固定的):
太高 = 有干擾信號且無分辨率
太低 = 峰值被過濾掉并導(dǎo)致潛在的錯(cuò)誤結(jié)果



提示 7:軟件功能與性能
在控制試驗(yàn)機(jī)器、獲取和分析數(shù)據(jù),以及報(bào)告結(jié)果時(shí),軟件起著極為重要的作用。便于操作的界面、易于設(shè)置以及強(qiáng)大的功能有利于提高試驗(yàn)效率。為確保試驗(yàn)軟件的功能與性能滿足您的需求,請檢查以下幾點(diǎn):

基本功能
●安裝:這樣設(shè)置便于用戶安裝和卸載。
●界面:設(shè)計(jì)的界面很直觀,且易于使用。
●復(fù)制和粘貼功能:這些功能可幫助您從軟件復(fù)制結(jié)果表格和圖表,然后粘貼到第三方軟件包,如 MS Word、Excel 或 PowerPoint.
試驗(yàn)準(zhǔn)備、控制、操作
●自動識別、校準(zhǔn)、傳感器歸零:這些將支持試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作,并且大大降低操作員的出錯(cuò)率、標(biāo)定錯(cuò)誤或不良數(shù)據(jù)等。
●輸入通道:許多試驗(yàn)系統(tǒng)都限制為兩個(gè)通道(載荷和位移)。其它通道或可選通道對將來的功能也很重要,如應(yīng)變的增加。
●試驗(yàn)順序:設(shè)計(jì)和定義的試驗(yàn)順序可確保操作員進(jìn)行相同的試驗(yàn)并減少操作錯(cuò)誤。
●試驗(yàn)方法的創(chuàng)建:可自定義的標(biāo)準(zhǔn)方法模板,如 ASTM、ISO、DIN、JIS、EN 等。
●參數(shù)設(shè)置:易于保存和調(diào)用試驗(yàn)參數(shù),包括試樣數(shù)據(jù)。
●原始數(shù)據(jù):試驗(yàn)期間可以查看原始數(shù)據(jù),這有助于操作員發(fā)現(xiàn)在固定試樣、引伸計(jì)等時(shí)的錯(cuò)誤。
●柔度修正:在不便于使用引伸計(jì)時(shí),可使用柔度修正(請參見提示 3)。柔度修正對于在沒有引伸計(jì)的情況下試驗(yàn)堅(jiān)硬的材料極為重要。
分析、結(jié)果和報(bào)表
●圖形:適當(dāng)?shù)膱D形和表格帶有用戶可定義的圖形、標(biāo)簽和自動調(diào)整比例。
●分析:需要的計(jì)算(即:裂斷應(yīng)力、規(guī)定非比例屈服)和編輯與創(chuàng)建用戶自定義計(jì)算功能。
●報(bào)表生成:可以生成多種格式報(bào)表,如 PDF、MS Word、HTML 等。
●數(shù)據(jù)導(dǎo)出:與第三方應(yīng)用程序軟件兼容,例如MS Word、Excel 等。安全、可靠、幫助
●安全:可使用用戶管理和密碼保護(hù)。
●升級:模塊化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)使您便于使用更多功能。
●在線幫助:可使用操作說明、試驗(yàn)提示和術(shù)語等。
●可靠:用戶定義的限位和結(jié)束試驗(yàn)條件

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