Новости

Испытание на растяжение, как важная часть испытаний механических свойств материалов, играет значительную роль в промышленном производстве, исследованиях и разработках материалов и т. д. Однако некоторые распространенные ошибки могут существенно повлиять на точность результатов испытаний. Вы заметили эти детали?

1. Датчик силы не соответствует требованиям испытаний:

Датчик силы является ключевым компонентом в испытаниях на растяжение, и выбор правильного датчика силы имеет решающее значение. К распространенным ошибкам относятся: неполная калибровка датчика силы, использование датчика силы с неподходящим диапазоном и старение датчика силы, приводящее к его поломке.

Решение:

При выборе наиболее подходящего датчика силы в зависимости от образца следует учитывать следующие факторы:

1. Диапазон действия датчика силы:
Определите необходимый диапазон измерения силы датчика, исходя из максимальных и минимальных значений силы, необходимых для вашего образца. Например, для образцов из пластика, если необходимо измерить как прочность на растяжение, так и модуль упругости, необходимо всесторонне рассмотреть диапазон измерения силы для этих двух параметров, чтобы выбрать подходящий датчик силы.

2. Точность и диапазон точности:

Обычно используемые уровни точности датчиков силы составляют 0,5 и 1. Например, значение 0,5 обычно означает, что максимальная допустимая погрешность измерительной системы находится в пределах ±0,5% от измеренного значения, а не ±0,5% от полной шкалы. Важно различать эти значения.

Например, для датчика силы 100 Н при измерении значения силы 1 Н погрешность составляет ±0,5% от указанного значения, а погрешность — ±0,005 Н от полного диапазона.
Наличие точности не означает, что весь диапазон имеет одинаковую точность. Должен быть нижний предел. В данном случае это зависит от диапазона точности.
Рассмотрим в качестве примера различные тестовые системы. Датчики силы серий UP2001 и UP-2003 обеспечивают точность 0,5 уровня от полной шкалы до 1/1000 от полной шкалы.

Приспособление не подходит или выполнена неправильная операция:
Крепление — это средство, соединяющее датчик силы и образец. Выбор крепления напрямую влияет на точность и надежность испытания на растяжение. Судя по результатам испытаний, основными проблемами, вызванными использованием неподходящих креплений или неправильной эксплуатацией, являются проскальзывание или поломка зажимных губок.

Скольжение:

Наиболее очевидным признаком проскальзывания образца является его выскальзывание из зажима или аномальные колебания силы на кривой. Кроме того, перед испытанием можно также оценить это, сделав отметку вблизи места зажима: находится ли линия отметки далеко от поверхности зажима или имеются ли следы трения на зубцах в месте зажима образца.

Решение:

При обнаружении проскальзывания сначала необходимо убедиться, что ручной зажим затянут при зажимании образца, что давление воздуха в пневматическом зажиме достаточное и что длина зажима образца достаточна.
Если с работой системы всё в порядке, следует рассмотреть вопрос о правильности выбора зажима или зажимной поверхности. Например, металлические пластины следует тестировать с зубчатыми зажимными поверхностями вместо гладких, а для резины с большими деформациями следует использовать самоблокирующиеся или пневматические зажимы вместо ручных плоских зажимов.

Ломать челюсти:
Решение:

Как следует из названия, губки зажима ломаются в точке зажима. Аналогично случаю со проскальзыванием, необходимо убедиться, что давление зажима на образец не слишком велико, что зажим или поверхность губок выбраны правильно и т.д.
Например, при проведении испытания на растяжение каната чрезмерное давление воздуха приведет к разрыву образца в местах соединения зажимов, что повлечет за собой снижение прочности и удлинения; при испытании пленок следует использовать зажимы с резиновым покрытием или зажимы с проволочным контактом вместо зубчатых зажимов, чтобы избежать повреждения образца и преждевременного разрушения пленки.

3. Несоосность цепи нагрузки:

Выравнивание цепи нагрузки можно просто определить как прямую линию между центрами датчика силы, зажима, адаптера и образца. При испытаниях на растяжение, если выравнивание цепи нагрузки нарушено, образец будет подвергаться дополнительной деформационной силе во время нагружения, что приведет к неравномерному распределению силы и повлияет на достоверность результатов испытаний.

Решение:

Перед началом испытания необходимо проверить и отрегулировать центрирование цепи, за исключением образца. При каждом зажимании образца следует обращать внимание на соответствие геометрического центра образца и оси приложения нагрузки цепи. Можно выбрать ширину зажима, близкую к ширине зажима образца, или установить устройство для центрирования образца, чтобы облегчить позиционирование и повысить повторяемость зажима.

4. Неправильный выбор и эксплуатация источников деформации:

В процессе испытаний на растяжение материалы деформируются. К распространенным ошибкам при измерении деформации относятся неправильный выбор источника измерения деформации, неподходящий выбор экстензометра, неправильная установка экстензометра, неточная калибровка и т. д.

Решение:

Выбор источника деформации основывается на геометрии образца, величине деформации и требуемых результатах испытаний.
Например, если вы хотите измерить модуль упругости пластмасс и металлов, использование измерения смещения балки приведет к получению низкого значения модуля. В этом случае необходимо учитывать длину рабочей части образца и требуемый ход для выбора подходящего экстензометра.

Для длинных полос фольги, канатов и других образцов можно использовать смещение балки для измерения их удлинения. Независимо от того, используется ли балка или экстензометр, очень важно убедиться, что рама и экстензометр точно откалиброваны перед проведением испытания на растяжение.

Одновременно необходимо убедиться в правильной установке экстензометра. Он не должен быть слишком свободно установлен, чтобы не допустить проскальзывания экстензометра во время испытания, и не должен быть слишком туго затянут, чтобы не привести к поломке образца в месте крепления лезвия экстензометра.

5. Неправильная частота отбора проб:

Часто упускается из виду частота дискретизации данных. Низкая частота дискретизации может привести к потере ключевых данных испытаний и повлиять на достоверность результатов. Например, если не будет измерена истинная максимальная сила, результат измерения максимальной силы будет занижен. Если частота дискретизации слишком высока, произойдет избыточная дискретизация, что приведет к избыточности данных.

Решение:

Выберите подходящую частоту дискретизации в зависимости от требований к испытаниям и свойств материала. Как правило, рекомендуется использовать частоту дискретизации 50 Гц. Однако для быстро изменяющихся значений следует использовать более высокую частоту дискретизации для записи данных.

6. Ошибки измерения размеров:

К ошибкам измерения размеров относятся: несоответствие измеренному фактическому размеру образца, ошибки позиционирования при измерении, ошибки измерительного инструмента и ошибки ввода размеров.

Решение:

При проведении испытаний не следует использовать стандартный размер образца напрямую, необходимо выполнить фактическое измерение, иначе напряжение может оказаться слишком низким или слишком высоким.

Для разных типов образцов и диапазонов размеров требуются разные контактные давления при испытании и разная точность измерительного прибора.

Часто для измерения размеров образца необходимо определить среднее значение или взять минимальное значение. Следует уделять больше внимания процессу записи, расчета и ввода данных, чтобы избежать ошибок. Рекомендуется использовать автоматическое устройство для измерения размеров, при котором измеренные размеры автоматически вводятся в программное обеспечение и подвергаются статистическому расчету, что позволяет избежать ошибок в работе и повысить эффективность испытаний.

7. Ошибка в настройках программного обеспечения:

Тот факт, что оборудование исправно, не означает, что конечный результат будет правильным. Соответствующие стандарты для различных материалов содержат конкретные определения и инструкции по проведению испытаний.

Настройки программного обеспечения должны основываться на этих определениях и инструкциях по процессу тестирования, таких как предварительная загрузка, скорость тестирования, выбор типа вычислений и конкретные параметры.

Помимо вышеперечисленных распространенных ошибок, связанных с испытательной системой, подготовка образцов, условия проведения испытаний и т.д. также оказывают важное влияние на испытания на растяжение и требуют внимания.