拉力试验机在金属材料断面收缩率测试中发挥的作用

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拉力试验机在金属材料断面收缩率测试中发挥的作用

来源：江苏天惠试验机械有限公司 2011年06月15日 22:24

本文简单叙述了金属材料断面收缩率的定义以及拉力试验机在断面收缩率指标测试过程中的试验步骤及几个注意点；希望能对大家有帮助。
一. 断面收缩率的定义
材料的塑性指标之一。材料受拉力断裂时断面缩小，断面缩小的面积与原面积之比值叫断面收缩率，以ψ或Z表示。单位为%。
二. 断面收缩率与伸长率的关系
伸长率和断面收缩率表示钢材断裂前经受塑性变形的能力。伸长率越大或断面收缩率越高，说明钢材塑性越大。钢材塑性大，不仅便于进行各种加工，而且能保证钢材在建筑上的安全使用。因为钢材的塑性变形能调整局部高峰应力，使之趋于平缓，以免引起建筑结构的局部破坏及其所导致的整个结构破坏；钢材在塑性破坏前，有很明显的变形和较长的变形持续时间，便于人们发现和补救。
三. 金属材料断面收缩率测试
1. 试验对象
评定AlSi12Cu棒材断面收缩率指标的不确定度。
2. 参照标准
JJF 1059—1999 测量不确定度评定与表示
JJG 139—1999 拉力、压力和试验机检定规程
GB/T 228—2002 金属材料室温拉伸试验方法
JJF 1103—2003 试验机数据采集系统评定

3. 试验温度
室温 10～35℃

4. 测量基准
拉力试验机的检定是按照JJG 139—1999 进行的。
使用0.3级标准测力仪进行金属拉力试验机的检定。

5. 试验方法
使用江苏天惠试验机械有限公司生产的TH5000型拉力试验机测定。试验机为0.5级精度。试样加工成采用Ф6.45mm，标距为50mm的的标准试样，按照GB/T 228—2002进行试验。一共使用10个试样得到测量列。

6. 数学模型的建立及不确定度来源的分析

根据GB/T 228-2002标准：

Z=（So-Su）/So

式中：

Z—断面收缩率，%；

S₀—试样原始横截面积；

S_u—断后zui小横截面积。

对于拉伸实验的断面收缩率的不确定来源的主要考虑了以下几个方面：

1）试样原始面积测量引起的不确定度，u（S₀），共包含量具的不确定度和不同人员测量重复性以及试样加工精度引起的不确定度；

2）断后zui小面积测量引起的不确定度，u（Su）。包含了两个方面，*是测量工具引起的不确定度分量；第二是同一人员不同次测量和不同测量人员测量重复性引起的不确定度分量；

3）断面收缩率Z测量重复性引起的不确定度分量，u（rep）。由于材料的不均匀性和制样的不均性导致相同的材料在不同次测量过程中反映出的性能不可能*一致，从而产生了不确定度；

4）数值修约引起的不确定度分量，u（off）。

由于公式中Su不独立，与S₀相关，所以单独不能采用u（S₀）、u（Su）与其他两个分量进行合并。必须要先求出u（S₀_，Su），再与u（rep）和u（off）进行合并。（全文由提供）

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