1 引言
在材料力學(xué)性能測試過(guò)程中，應力與應變是相互依存的。任何材料，只要受到應力，就一定產(chǎn)生應變;只要產(chǎn)生應變，其一定受到了應力。引伸計就是能精確測定材料在特征應變條件下的應變數據，并且具備較高分辨率與較高準確度的應變測試儀器。引伸計不同于傳統應變測試中常用到的應變片，它可以長(cháng)期重復使用，并可以根據使用條件和使用要求，選擇不同規格和量程，還能測量應變片不能涉及的超大應變——試樣塑性變形的測試。更重要的是，引伸計性能穩定、準確度高，可以實(shí)現計量溯源。
2 引伸計的分類(lèi)
引伸計是測量構件及其他物體兩點(diǎn)之間變形的一種儀器，通常由傳感器、放大器和記錄器三部分組成。在實(shí)際應用中，引伸計的種類(lèi)很多，主要由以下分類(lèi)方式;
按工作原理分：機械式引伸計和電子式引伸計。機械式引伸計，是由指針或光標直接指示位移示值，如百分表式、杠杠式、光學(xué)式引伸計;電子式引伸計、采用電子元件構成，如電阻應變式、電感式引伸計、電容式、光柵式、激光式、非接觸式(視頻激光)等。
按裝夾方式分：人工裝卡引伸計和自動(dòng)引伸計。人工裝卡引伸計為常用引伸計，是由試驗人員將隱身裝卡在試驗之上進(jìn)行試驗;自動(dòng)引伸計為機電一體復合式自動(dòng)引伸計，與試驗主機為一整體機構，由程序設定計算機控制，進(jìn)行裝卡、打開(kāi)引伸計。全自動(dòng)引伸計主要用于大量同類(lèi)試樣的大規模校驗。
按量程分：小變形引伸計和大變形引伸計。小變形引伸計，一般應用于5mm變形以下，或更小的變形量;大變形引伸計，一般應用于20mm至500mm(或更大)的變形量，大變形引伸計主要用于測試特定要求硬化指數n或試樣延伸率。
按標距分：小標距引伸計、普通標距引伸計和大標距引伸計。
按用于環(huán)境分：低溫引伸計和高溫引伸計。
按試驗加載方向分：拉伸引伸計、壓縮引伸計、拉壓雙向引伸計和扭轉引伸計。
按測量方式分：接觸式引伸計和非接觸引伸計。其中，接觸式引伸計包括單向引伸計和雙向平均引伸計;非接觸式引伸計包括視頻引伸計和激光引伸計。
3 引伸計的選擇
引伸計的選擇要根據測試對象的應用要求來(lái)確定，歸納起來(lái)，主要包括彈性變形范圍的測試、彈塑性變形范圍的測試和塑性變形范圍的測試三個(gè)方面。
3.1 用于彈性變形范圍測試的引伸計選擇
主要指彈性模量E測試，必須選擇高精度引伸計，測量0.01應變范圍內必須保證準確度。但是要考慮試驗機不同軸度的影響，最好選擇雙向平均引伸計。
3.2 用于彈塑性變形范圍測試的引伸計選擇
主要指從彈性變形至屈服階段范圍內的應變測量。對于塑性試樣應測試拉伸屈服應力σy、χ%應變拉伸應力σχ、拉伸應變ε、拉伸屈服應變εy等數據;對于金屬試樣應測試非比例延伸強度Rp0.2、規定總延伸強度R等數據。
3.3用于塑性變形范圍測試的引伸計選擇
主要指從彈性階段拉伸直至較大塑性變形范圍，或以至拉斷的變形測量。對于塑料試樣應測試拉伸斷裂應變εB、拉伸強度應變εM、拉伸標稱(chēng)應變εt、斷裂標稱(chēng)應變εtB、拉伸強度標稱(chēng)應變εtM等數據;對于金屬試樣應測試拉伸硬化指數n、相關(guān)延伸率A系列數據。
4 結論
引伸計是能精確測定相關(guān)材料在特征應變條件下所對應的應變數據，同時(shí)具備較高分辨力與較高準確度的應變測試儀器。對引伸計選擇使用，要從被檢材料質(zhì)地和被檢材料形變范圍這兩個(gè)方面綜合考慮。在引伸計的測試應用中，應注意應力和應變測量準確度對彈性模量E的影響，特別對于試驗機不同軸度問(wèn)題應考慮采用雙向平均引伸計進(jìn)行測試。 |
