Что такое услуга по испытанию на растяжение?

Рисунок 1. Типы испытаний на прочность

Услуга по испытанию на растяжение, как и испытание на изгиб и сжатие, является типом испытания на прочность материалов.

Это испытание измеряет прочность материала, когда к нему прикладывается растягивающая сила, т. е. сила, которая тянет оба конца испытуемого образца наружу. Для приложения растягивающей нагрузки используется служба испытаний на растяжение или универсальная испытательная машина. Измерения производятся с использованием тензодатчиков, тензодатчиков и датчиков смещения. Анализируя соотношение между деформацией и приложенной нагрузкой или напряжением, полученными в результате испытания, можно оценить механические свойства материала.

Услуга испытаний на растяжение выполняется в различных областях. Данные, полученные в результате испытания, способствуют разработке продуктов, которые можно использовать безопасно и надежно.

Применение услуг испытаний на растяжение

Услуги испытаний на растяжение используются в различных областях, таких как гражданское строительство, машиностроение и медицина.

Целью услуг по испытанию на растяжение является исследование и разработка, а также обеспечение качества. Оно применяется к различным материалам, таким как металл, резина, пластик и бумага. Испытание на растяжение также используется на занятиях в университетах и других учреждениях, где студенты узнают больше о материалах, фактически растягивая материал, наблюдая, как он растягивается до разрыва, анализируя данные и обсуждая результаты.

Данные, полученные от служб испытаний на растяжение, используются для различных симуляций и конструкций. Данные, полученные от служб испытаний на растяжение, важны для разработки продуктов, которые можно использовать безопасно и надежно, поскольку они поддерживают основу таких продуктов.

Принцип служб испытаний на растяжение

Рисунок 2. Кривая напряжение-деформация

Когда растягивающая сила прикладывается к обоим концам образца, материал начинает растягиваться в направлении растягивающей силы и в конечном итоге ломается.

Напряжение и деформация, приложенные к материалу, пропорциональны, но поскольку растягивающая сила прикладывается постоянно, пропорциональная связь между напряжением и деформацией нарушается, и увеличение напряжения в ответ на изменения деформации становится медленнее. Когда нагрузка увеличивается еще больше и проходит состояние, называемое пределом текучести, напряжение падает один раз, но затем снова возрастает по мере приложения нагрузки. Максимальное значение напряжения в это время является пределом прочности на разрыв.

Услуги по испытанию на растяжение продолжаются до тех пор, пока образец не разорвется, что обеспечивает получение надежных данных.

Другая информация об услугах по испытанию на растяжение

1. Данные, полученные в результате услуг по испытанию на растяжение

Рисунок 3. Пример данных, полученных в результате испытания на растяжение

Информация, полученная в результате испытаний на растяжение, включает кривые напряжение-деформация, удлинение, удлинение-растяжение, коэффициент Пуассона и т. д. Анализируя кривые напряжение-деформация, можно получить такую информацию, как модуль упругости, верхний предел текучести, нижний предел текучести, предел прочности на растяжение и предел прочности на разрыв.

1. Удлинение (%)
Удлинение — это отношение того, насколько образец удлиняется до разрыва, и оно, как правило, меньше для образцов с большей прочностью и больше для образцов с меньшей прочностью. На образец наносят две отметки, и расстояние между ними измеряют до начала испытания и в момент разрыва. Удлинение — это изменение расстояния, выраженное в процентах от исходного расстояния между точками.

2. Апертура (%)
Апертура — это процентное изменение площади поперечного сечения образца. Чем больше это значение, тем больше образец подходит для глубокой вытяжки. Измеряется площадь поперечного сечения наиболее деформированной части образца после разрыва. Изменение площади поперечного сечения относительно исходной площади поперечного сечения, выраженное в процентах, является апертурой.

3. Коэффициент Пуассона
Коэффициент Пуассона — это абсолютное значение отношения деформации в направлении приложенной растягивающей нагрузки к деформации, перпендикулярной приложенной нагрузке. Его можно получить, прикрепив двухосный тензодатчик к образцу и выполнив услуги по испытанию на растяжение. Чем больше коэффициент Пуассона, тем больше деформируется материал в направлении, перпендикулярном растягивающей нагрузке.

4. Модуль упругости (Н/мм2)
Модуль упругости — это наклон в упругом диапазоне, интервал, в котором связь между напряжением и деформацией может быть выражена линейным уравнением. Здесь упругий диапазон — это интервал, в котором материал возвращается к своей первоначальной форме после снятия нагрузки, даже если он деформирован. Чем медленнее этот наклон, тем мягче материал.

5. Верхний предел текучести (Н/мм2)
Верхний предел текучести — это точка, в которой значение напряжения максимально на границе упругой и пластической областей, и обычно называется пределом текучести. Здесь пластическая зона — это участок, где деформация не возвращается, даже если нагрузка снимается. Явление, когда пластическая деформация начинает происходить внезапно, называется текучестью. Высокий предел текучести означает, что материал менее восприимчив к пластической деформации.

6. Нижний предел текучести (Н/мм2)
Чем ниже предел текучести, тем ниже значение напряжения на полке текучести и тем лучше способность пластика к формованию. Чем ниже это значение, тем лучше способность к пластическому формованию. Полка текучести — это участок, который появляется после того, как текучесть начинается резко в верхней точке текучести, где уровень напряжения уменьшается и напряжение не увеличивается, даже если деформация увеличивается.

7. Прочность на растяжение (Н/мм2)
Прочность на растяжение — это максимальное растягивающее напряжение, применяемое во время испытаний на растяжение, и это максимальная прочность, которую может иметь материал. Чем выше прочность на растяжение, тем выше прочность в целом.

8. Точка разрыва
Точка разрыва — это точка на кривой напряжение-деформация, когда образец разрушается. Напряжение в этой точке называется разрушающим напряжением, а деформация называется разрушающей деформацией.

2. Оборудование, необходимое для испытаний на растяжение

В испытаниях на растяжение для приложения растягивающей нагрузки используются машины для испытания на растяжение и универсальные испытательные машины, а для измерения используются тензодатчики, тензодатчики и датчики смещения.

Существуют различные типы испытательных машин, включая моторизованные, гидравлические и электромагнитные типы. Универсальные испытательные машины могут выполнять различные испытания, заменяя зажимные приспособления. Для испытаний на растяжение используются зажимные приспособления, такие как винтовые плоские захваты, пневматические плоские захваты и зажимные приспособления типа ржавчины с фиксированной точкой.

Тензодатчики прикрепляются к испытуемому образцу и используются для расчета деформации путем измерения величины изменения тока по мере того, как образец деформируется вместе с измеряемым объектом. Датчики смещения, используемые для измерения, бывают контактными или бесконтактными, первые способны измерять небольшие удлинения с высокой точностью, а вторые минимизируют влияние контакта на образец. Кроме того, оба они доступны в нескольких типах, которые используются по-разному в зависимости от материала и области применения.