材料测试
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材料测试的测量,特征和行为等物质的金属,陶瓷在各种条件下,或塑料。这样获得的数据可用于指定材料为各种应用程序的适用性例如,建筑或飞机结构、机械或包装。完整或小规模的模型提出了机器或结构可能被测试。另外,调查人员可能构造数学模型已知物质中,利用特征和行为来预测结构的能力。
材料试验分为五大类:机械测试;热性能测试;电气性能测试;测试耐腐蚀、辐射和生物恶化;和无损检测。建立了标准测试方法等国家和国际组织国际标准化组织(ISO),总部设在日内瓦,美国和材料试验学会(ASTM),费城。
机械测试
结构和机器、或其组件失败,因为骨折或过度变形。在试图阻止这样的失败,设计师估计多少压力(单位面积负荷)可以预期,并指定材料能够承受预期的压力。一个应力分析,完成实验或通过数学模型预期,表明机器或结构中的高应力区域。进行力学性能测试,实验表明,材料可以安全地使用。
静态张力和压缩测试
当受到张力(分开),材料拉长了并最终断裂。一个简单的静态张力测试决定了材料的断裂点及其伸长,指定为应变(长度单位长度的变化)。如果100 -毫米钢筋拉长1毫米在给定的载荷,例如,应变(101 - 100)/ 100 = 1/100 = 1%。
静态拉伸试验要求(1)试样,通常圆柱状,或中间部分的直径小于结束;(2)适用的测试机器,措施,并记录各种负载;和(3)一组适当的掌握试样。在静态拉伸试验,测试机均匀延伸的一小部分(测试部分)的试样。的长度(称为测试部分计测量长度)在不同加载装置称为伸长计;这些测量是用来计算应变。
传统的测试机器的恒定负载、恒荷载率和恒定位移速度类型。恒定负载类型采用权重直接应用加载和测量它。恒荷载率测试机器使用单独的负载和计量单位;负载一般应用通过一个液压油缸,油注入以恒定速率。恒位移速度通常由gear-screws测试机器。
测试机器控制是为了转移顺利加载到试样没有产生局部应力集中。试样的两端往往稍微放大,如果存在轻微的压力集中这些将被引导到测量部分,和失败会发生只在被测量。夹,别针,线程,或结合使用测试片。偏心(不均匀)加载引起的弯曲样品除了紧张之外,这意味着压力在示例并不一致。为了避免这种情况,最扣人心弦的设备包含一个或两个旋转关节的链接进行负载测试。空气轴承有助于正确的水平失调,可与陶瓷等脆性材料的麻烦。
静态压缩测试确定材料的反应破碎或支撑式加载(如光束的房子)。测试机器和伸长计压缩测试像那些用于张力测试。标本一般简单,然而,由于扣人心弦的通常不是一个问题。而且,样本可能有一个恒定的横截面积在全部长度。样本的计量长度压缩试验是其全部长度。一个严重的问题在压缩测试样本的可能性或起重链扣(形成凸起或弯曲)材料之前失败。为了防止这样的情况发生,标本保存短而粗短。
静态剪切和弯曲测试
Inplane剪切测试表明变形反应材料的应用无关地力量。这些测试主要应用薄片材料,金属或复合材料,如玻璃纤维加固塑料。
一个均匀材料,如未经处理的钢铸件下以不同的方式作出反应压力比一粒等材料木或者一个胶着地保税关节。这些各向异性材料据说优惠飞机的弱点;他们抵制压力在某些飞机比别人更好,因此必须经历一个不同类型的剪切试验。
抗剪强度铆钉和其他紧固件也可以测量。虽然这些物品的应力状态通常非常复杂,一个简单的剪切试验,只能提供有限的信息,对大多数场合来说是足够的。
直接拉伸试验很难执行某些脆性材料,如玻璃和陶制品。在这种情况下,一个衡量的抗拉强度的材料可能是通过执行一个弯曲试验,中强度(拉伸)强调开发的一侧弯曲构件和相应的抗压应力发展另一侧。如果材料在压缩大大强于紧张,拉伸的成员启动失败,因此,提供所需的材料抗拉强度的信息。因为它需要知道确切的拉应力的大小失败为了建立材料的强度,但是,弯曲试验方法适用于只有一个限制类的材料和条件。