静态测试从试验设备到试验规范都比较完善和成熟,试验室间的比对试验结果差异很小。但高速拉伸试验无论从试验设备还是试验标准方面,都还有相当大的改善空间,试验室间的比对试验结果也不理想。汽车在我国的产销量逐年增长,伴随市场竞争的加剧,车型投放得越来越多,与此同时车辆开发的速度也要求越来越快。在前期车辆研发过程中,计算机辅助分析(CAE)越来越重要,准确的材料基础数据也成为各个研发单位的迫切需求。金属材料在不同应变速率下,力学性能表现不同,因此统一的高速拉伸测试就显得尤为重要。
影响金属材料高应变速率拉伸试验的因素有哪些?
一、在进行试验时,对试验设备没有规范,目前的试验设备从软件到硬件,从夹具到传感器等都没有统一的标准;高速 拉伸不能采用应变或应力控制,只能采用位移控制;其二高速拉伸试验机一般在 1m·s-1以内是闭环控制,大于1m·s-1的时候只能是开环控制,所以在试样夹紧的瞬间,速度会下降,导致其拉伸速度的控制精度远没有静态试验机的那么高。为了解决这一问题,设备供应商在控制软件方面增加了迭代计算功能,这样可以减少试验次数,并且能够快速地达到优化的效果。
二、没有详尽的试验规范可以参考,试验室间也还没有依据现有规范进行充分的对比测试。
由于试验速度快,所以在试验时需要加载装置先空载达到预设的速度,因而高应变测试的试样长度往往都是大于静态测试的。对于不能取很长试样的零件,可以采用延长杆的方式对试样进行人为的加长。同时,不同的加载方式,导致了试样的形状也各有差异。
三、对试验数据的处理,由于动态测试的特殊性,导致了得到的材料曲线具有别于静态曲线的特征,例如最为明显的震荡特征。
加装位移和力值传感器。位移传感器是判断试样变形阶段的试验速度是否满足设定要求。不同厂家的高速拉伸试验机拉伸速度的精度也各不相同,且精度的范围目前标准中并没有明确规定。力值传感器可大幅度的减少震荡,准确的测出数据。
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