什么是拉力机的拉伸试验？-pg电子游戏下载

我们需要一种能够直接比较不同材料的方法，不考虑材料的大小，直接显示材料的力值。我们可以通过简单地将施加在材料上的负载（重量或力）除以初始横截面积来实现。我们还将其移动（位移）的力除以材料的初始长度。这就是，材料科学家称之为工程应力（载荷除以初始横截面积）和工程应变（位移除以初始长度）的材料。通过查看材料的工程应力-应变响应，我们可以比较不同材料的强度，要在设计结构中使用应力应变响应，我们可以将所需的载荷除以工程应力，以确定能够保持该载荷所需的横截面积。例如，直径为1/8英寸的4340钢丝可以容纳一辆小型汽车。同样，它并不总是那么简单。我们需要了解“强度”或工程压力的不同含义。
现在变得更加复杂。让我们看一下不同强度值的含义，并看一下通过此简单测试可以得到的其他重要属性。最简单的方法是检查工程应力与工程应变的关系图。下面显示的是普通钢制
螺杆的拉伸试验图，为一般金属拉伸试验提供了一个很好的例子。工程应力的单位为ksi，代表每平方英寸一千磅。注意单位中对区域的引用。应变单位当然是无单位的，因为我们将距离除以距离。

1、图表位置1：弹性区域：
让我们讨论图中的一些重要区域。首先，图上标有数字1的点表示曲线的弹性区域的末端。到目前为止，材料以弹性或可逆的方式拉伸。所有材料都是由原子的集合组成的。通过对通过弹簧连接的原子进行成像，可以最好地理解弹性。当我们拉动材料时，原子之间的弹簧变长，材料变长。曲线的弹性部分是一条直线。一条直线表示去除负载后材料将恢复其原始形状。

2、图表位置2：0.2％的偏移屈服强度：
 感兴趣的曲线的下一部分是点2。在这一点上，曲线已开始弯曲或不再是线性的。此点称为0.2％偏移屈服强度。它表明材料的强度，就像它开始永久改变形状一样。确定为应力值，在该应力值处，与曲线的初始部分（弹性区域）相同的斜率的线偏移了0.2％的应变或0.002的应变值。
在我们的示例中，0.2％的偏移屈服强度为88 ksi。
这是力量的一个非常重要的方面。它基本上告诉我们在材料开始永久改变形状之前可以施加的应力量，从而使其最终走向破坏。设计在应力下使用的零件的人员必须注意，零件上的应力或作用力决不能超过该值。

3、图表位置3：最大可承受应力
当我们从点2向上移动时，材料上的载荷或“应力”会增加，直到达到最大施加应力为止，而材料在整个标距长度上均匀地变形或改变形状。当我们到达点3时，我们可以确定材料可以承受的拉伸强度或最大应力（或载荷）。这不是非常有用的属性，因为此时材料已永久变形。到达这一点后，应力开始急剧下降。
这对应于局部变形，通过在很小的区域内样品的直径和相应横截面出现明显的“颈缩”或减小即可观察到这一点。如果我们释放该区域的负载，材料将弹回一点，但仍会遭受永久性的形状变化。

4、图表位置4：失效或断裂
最后，随着曲线的变化，我们最终到达材料破裂或破坏的位置。这里有趣的是材料改变形状的最终程度。这是材料的“延展性”。它由4号线与应变轴的交点确定，该4号线的斜率与曲线的线性部分相同。我们的示例显示了0.15的应变。长度的15％变化是“延展性”。当样品破裂或破裂时，负载被释放。因此，弹性拉伸的原子将返回其非加载位置。有关材料机械响应的其他信息也可以从断裂测试中收集。