2、选择试验方法::
对于简单的操作,用户可以选择单一控制模式来做试验,比如位移或力控制,选择其中的一种控制模式,确定控制速度。如果是复合控制,以标准拉伸试验为例,用户在选择拉伸控制模式以后,还必须设置一些必要的控制参数。 3、 开始试验操作:
参数设置好以后,按下控制板的[开始]按钮,试验开始。在控制过程中,请密切注视试验的进程,必要时进行人工干预。在试验控制过程中,最好不要进行无关的操作,以免给控制造成影响。在取下引伸计之前,用户必须将变形显示板的[取引伸计]按下,不然,在取引伸计的变形信号也将如实记录,从而直接影响后面的数据分析。 4、 试验结束:
在下面几种情况下系统将停机 1) 人工干预,按下[停止]按钮;
2) 负荷过载保护,负荷超过过载保护上限; 3)系统判断试件破型;
四. 试验结果的保存:
当一次测试完成停止后,在曲线板的右上角会出现一个黄色的“曲线未保存”图标,表明这是一个还没有保存的试验测试曲线,如果用户要保存,请先调出数据板,按保存图标即可。保存后,黄色的“曲线未保存”图标会消失,并且曲线变为黄色。如果用户不想保留这次测试曲线,可以在黄色的“曲线未保存”图标按下鼠标右键,选择弹出菜单命令即可。请注意,在新的测试曲线没有保存以前,数据板上的其他数据是不能改变的。
试验完成以后,用户可以根据需要分析测试曲线,得到分析结果。分析板提供了自动和手动两种分析模式。试验结束后,用户切换到分析模式,分析板将自动出现。窗口的右部是分析的功能按钮,窗口的左部是各个标志点的列表(所谓标志点,是金属材料的各个物理性能在试验测试曲线上的具体表示,比如金属的上屈服点,其对应点为PeH)。一般情况下,建议用户采用自动为主,手动为辅的分析模式。
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具体操作如下: ? 自动分析:首先在分析板的位置栏中,选择要进行自动分析的标志点。然后,点击分析板工具栏的[自动计算]按钮,系统将对曲线进行全面分析。分析的方法由用户在分析之前自行设定。如果用户要改变分析方法,可以点击分析板工具栏的[分析设置]按钮,将出现分析设置窗口。用户可以根据具体试样,选择分析方法。分析完成后,试验所测试材料的物理性能参数所对应的点也将在曲线上标示出来,一方面,可以给用户一个直观的表示,另一方面,如果用户对自动分析的结果不是很满意,也可以直接通过定义、删除和移动标志点来重新分析试验结果。 ? 人工分析:如果自动分析不能满足用户的要求,用户就必须人工分析数据。人工分析主要包括下面几个方面:
? 定义自动分析没有找到的标识点。自动分析依据的是一定的数学算法,而试验曲线千差万别,因此自动分析可能有一些标志点计算不出来,这时,用户可以自己观察曲线,在曲线上手工标出需要的标识点。手工定义标志点的步骤为:
a) 放大需要定义标志点的曲线段,切换到[点定位方式](曲线板工具
栏第二个按钮),鼠标形状会变为十字形状。
b) 按下鼠标右键,在弹出的点定义菜单中选择合适的项目;然后按下
鼠标左键,十字光标将自动吸附到曲线上离按下处最近的一点,并出现一个青色的圆点标记。重复此步骤,将需要的点依次在曲线上标出,系统同时将试验结果计算并显示出来。
? 用户如果认为某个已经标注的点不正确时,有两个处理方法:
a) 删除已经存在的标志点,按照前面所述在正确的位置重新定义。删除的步骤为:切换到[对象选取方式](曲线板工具栏第一个按钮),在要删除的标志点标签上,按鼠标右键,就会弹出一菜单,选择[删除],这个点将从曲线上清除,同时,其相关的数据也将从[分析板]和[数据板]上清除。
b) 移动已经存在的标志点到用户认为正确的位置。移动的方法为:其一,调节[分析板]上要移动的标识点处的上下箭头。其二,切换到[对象选取方式](曲线板工具栏第一个按钮),在要移动的标志点的标签上,按鼠标右键,就会弹出一菜单,选择[移动]后,将出现一个移动标志点的操作窗口。其三,切换到[对象选取方式](曲线板工具栏第一个按钮),在要移动的标志点的标签上,按鼠标左键,标志点的标签会变成黄色,在此状态下,标志点会跟随鼠标的移动在曲线上
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移动,到合适目标位置后,再在标志点的标签上,按鼠标左键,标志点的标签会变回青色,标志点停止移动。移动标志点时,[分析板]和[数据板]上的数据都会同时更新(更新的数据不一定只限于用户移动的那个点,因为标志点之间是相关的,例如,如果改变弹性段的标识点P1或P2,那么,规定非比例延伸力点也会同时改变,以及其他一些试验结果数据如最大力非比例伸长率等也会跟着变化)。
? 分析参数的设置:
? 弹性模量的定义:
本手册所提到的弹性模量一般指金属材料的弹性模量。材料在外力作用下所表现的性能称为材料的力学性能或机械性能。材料的力学性能由试验测定,拉伸试验与压缩试验是研究材料力学性能最常用、最基本的试验。以低碳钢的拉伸试验为例,其典型的拉伸性能曲线如下图所示:
图1
应力- 应变曲线的第一阶段OA为一直线,说明在此阶段内应力和应变成正比,即:
σ∝ε。
如果引进比例系数E,则 σ=Eε。
上述关系式称为虎克定律。比例系数E称为材料的弹性模量。在国际单位制中,E的常用单位为GPa(吉帕)。1GPa=1000MPa。
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图2
? 引入弹性模量的原因:
按照GB/T228-2002规定,对于图1这种“呈现明显屈服现象的金属材料,相关产品标准应规定测定上屈服强度或下屈服强度或两者,如未具体规定,应测定上屈服强度和下屈服强度,或下屈服强度”。而对于无明显屈服现象的金属材料,如图2所示,该标准引入了“规定非比例延伸强度”的概念。如测定规定非比例延伸强度Rp0.2等。那么,什么是规定非比例延伸强度Rp0.2?以图2为例:
首先做一条沿比例段的切线ON,然后在变形轴上找到点M:
M=标距×0.2/100。
若引伸计标距为50mm,则M点为0.1mm。如图2,沿M点再做一条与ON平行线ME,与试验曲线相交于P点。P点即为要找的Rp0.2点。
由此可看出,获得规定非比例应力点的关键是必须找到曲线的比例段,并取得比例段的切线。根据前述弹性模量的定义不难看出,在材料力学性能曲线上,比例段的斜率即为材料的弹性模量。
因此,引入弹性模量,主要的目的是为了计算材料的各种规定非比例应力。当然,弹性模量本身也是材料的一个重要参数。 ? 取弹性模量的方法:
a) 线形拟和法:如图2所示,在A、B两点之间利用最小二乘法进行线
形拟和,从而确定比例段斜率,得到弹性模量。
b) 采用两点取值法:如图2所示,通过连接A、B两点从而确定比例段
斜率,得到弹性模量。
注:由于SmartTest需面对各类不同性质的材料,因此,合理地取得材料的比例段需要用户的参与。通过合理地选取A、B点,可使测得的弹性模量最大程度的精确,从而可以保证后续规定非比例应力点的处理正确。设定区内的第一点即图2中的A点,第二点即B点,均按最大值的百分比进行设定。 c) 采用固定弹模法:有一些材料,比例段呈弯曲状,采用线形拟和法和
两点法获得的弹模分散性很大。一般应通过其它方法或试验设备获得材料弹模。此时可采用“固定弹模法”进行后续的规定非比例应力点计算。采用固定弹模法,可避免线形拟和法和两点法分散性大的缺点,但要求用户对材料的弹模有足够的了解。
? 上屈服点至少应大于最大点的**%:对于有明显屈服点的被试材料,试验的一个重要目标是为了获得有效的屈服点数据,尤其是下屈服点数据。SmartTest是怎样寻找下屈服点的呢?SartTest从试验曲线中寻找“首次出现试验力的下降点”后,取下降前的最大试验力点作为上屈服点。然后,沿上屈服点寻找第一个下峰值,即所谓的“初始瞬时效应点”。“初始瞬时效应点”之后的最小试验力点即为被试验材料的下屈服点。由此可见,要正确的获得材料的
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图3
下屈服点,准确地找到上屈服点是关键。但在试验过程中,尤其在试验的开始阶段,会出现许多意想不到的情况,如试验机钳口打滑、送油阀操作失误等,均会造成试验力下降,从而形成SmartTest对上屈服点的误判,造成后续一系列试验结果的处理错误。软件设置本选项就是为了最大程度减少上述误判而设置。如图3所示。图中A点即为本选项。
六.试验结果打印
试验完成后,接下来就可以打印试验数据了。先显示数据板,它的工具栏上有个打印按钮,按下它,将按照规定的报表格式打印当前你打开的所有记录。如果用户并不需要将所有的记录都打印,可以用[打开记录集]窗口过滤当前记录集后再打印。此处的报表格式是固定的,基本上能满足大多数用户的要求。如果用户想定制自己的报表格式,请参见[报表编辑器]一章。
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