约束试件温度应力试验
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一、金属材料的拉伸及弹性模量测定实验1、根据低碳钢和铸铁的拉伸曲线比较两种材料的力学性质。
低碳钢为塑性材料,抗压和抗拉屈服极限相近,屈服时试件不会发生断裂,随荷载增加发生塑性形变;铸铁为脆性材料,抗压强度远大于抗拉强度,无屈服现象。
压缩实验时,铸铁因得到剪切极限而被剪切破坏。
2、为什么加载速度要缓慢?加载速度超过一定值就称为“动载荷”,此时低碳钢的“屈服”阶段变得不明显,强度极限也有所提高。
所以拉伸加载时速度应缓慢:静载荷。
为了看金属的疲劳曲线,缓慢均匀才看得清楚。
为了获得更加准确的实验精度,加载时如果动作过大,则在加载的瞬间其重量是有变化的,对精度有较大的影响。
3、为什么拉伸实验必须采用标准试样或定标距试样?拉伸试验中延伸率的大小不仅与材料有关,同时也与试件的标距长度有关,与此同时,试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同,因此,拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其相关性质才具有可比性。
材料相同而长短不同的试件延伸率通常情况下是不相同的。
拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。
利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的比例极限、伸长率、弹性极限、弹性模量、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。
4、什么是卸载规律和冷作硬化现象?试举两例说明冷作硬化现象的工程应用。
当对材料加载,使其应力超过弹性极限,材料会出现弹性应变和塑性应变,此时卸载,其弹性变形会完全恢复,但是塑性变形不会恢复,这部分应变称为残余应变。
对有残余应变的材料重新记载,则其应力应变曲线沿着卸载的直线上升,可以发现其弹性极限有提高,那么它的屈服极限自然有提高。
在这种常温下,经过塑性变形后材料强度变高,塑性降低的现象称为冷作硬化冷作硬化在实际应用中很多,特别是冷轧钢材、喷砂、冷镦。
5、材料和直径相同而标距不同的试样,断裂后伸长率是否相同?不相同。
材料性能的测试结果与试样的形状、尺寸有关,为了比较不同材料的性能,特别是为了使得采用不同的实验设备、在不同的实验场所测试的试验数据具有可比性,试样的形状与尺寸应符合国家标准(GB6397-86)。
温度冲击试验标准解读热冲击试验(Thermal Shock Testing)常被称作温度冲击试验(Temperature Shock Testing)或者温度循环(Temperature Cycling)、高低温冷热冲击试验。
温度冲击按照GJB 150.5A-2009 3.1的说法,是装备周围大气温度的急剧变化,温度变化率大于10度/min,即为温度冲击。
MIL-STD-810F 503.4(2001)持相类似的观点。
不能因此理解为大于这个速率的试验就是温度冲击试验。
温度冲击试验的速率比这个现况要严苛。
经常能听到说温度冲击的速率大于20度/min,30度/min,50度/分钟,甚至更快。
温度变化原因有很多,相关标准里面都有提及:GB/T 2423.22-2012 环境试验第2部分试验N:温度变化3 温度变化的现场条件电子设备和元器件中发生温度变化的情况很普遍。
当设备未通电时,其内部零件要比其外表面上的零件经受的温度变化慢。
下列情况下,可预见快速的温度变化:——当设备从温暖的室内环境转移到寒冷的户外环境,或相反情况时;——当设备遇到淋雨或浸入冷水中而突然冷却时;——安装于外部的机载设备中;——在某些运输和贮存条件下。
通电后设备中会产生高的温度梯度,由于温度变化,元器件会经受应力,例如,在大功率的电阻器旁边,辐射会引起邻近元器件表面温度升高,而其他部分仍然是冷的。
当冷却系统通电时,人工冷却的元器件会经受快速的温度变化。
在设备的制造过程中同样可引起元器件的快速温度变化。
温度变化的次数和幅度以及时间间隔都是很重要的。
GJB 150.5A-2009装备实验室环境试验方法第5部分:温度冲击试验3.2应用3.2.1正常环境本试验适用于可能会在空气温度发生急剧变化的地方使用的装备。
本试验仅用来评价温度急剧变化对装备的外表面、安装在外表面的零部件、或装在靠近外表面的内部零部件的影响。
典型情况如下:A) 装备在热区域和低温环境之间转换;B) 通过高性能运载工具,从地面高温环境升到高空(只是热到冷);C) 仅用外部材料(包装或装备表面材料)进行试验时,从处在高空和低温条件下热的飞机防护壳体内向外空投。