金屬材料規(guī)定殘余仲長應(yīng)力是金屬材料廣泛應(yīng)用的性能指標(biāo)，它是將試樣施加相應(yīng)于規(guī)定殘余仲長應(yīng)力的力，保持10-12s后，卸除力驗證殘余延仲率未超過規(guī)定的百分率。目前采用的測定規(guī)定殘余仲長應(yīng)力的方法只有一種，即卸荷法此方法的缺點是試驗結(jié)果無法保存和進(jìn)行再分析，且試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性無法追蹤和校對。
氣彈簧的力學(xué)性能試驗，是用拉力試驗機(jī)對氣彈簧壓入相應(yīng)的位移和載荷，使氣彈簧的活塞桿進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動其動態(tài)內(nèi)阻需符合圖樣規(guī)定，試驗中不允許出現(xiàn)卡滯和明顯的振動。
用電子拉力機(jī)測定金屬材料的規(guī)定殘余伸長應(yīng)力
試驗的方法
用卸荷法測定規(guī)定殘余仲長應(yīng)力Rr0.2:首先施加相當(dāng)于預(yù)期Rr0.2的10%的初負(fù)荷Fo,安裝引仲計，記錄F0和引仲計讀數(shù)，從Fo起第一次負(fù)荷加至試樣產(chǎn)生總仲長相當(dāng)于引仲計如下分格數(shù):Lc*0.2%*n，將負(fù)荷卸至Fo時，記錄仲長量，以后每次加荷應(yīng)使試樣產(chǎn)生的總仲長為前一次的總仲長加規(guī)定的殘余仲長與前一次殘余仲長之差，再加上1-2個分格數(shù)，經(jīng)幾次加卸荷后，直到殘余仲長達(dá)到規(guī)定殘余仲長格子數(shù)為Le*0.2%，此負(fù)荷即為F0.2.
試樣的選擇：
采用不銹鋼板材試樣，試樣的材料牌號為1Cr18Ni9Ti，材料標(biāo)準(zhǔn)為GJB2295試樣形狀尺寸如圖1
試驗設(shè)備如下：
試驗結(jié)果
1.殘余仲長應(yīng)力測試程序
以測定規(guī)定殘余仲長率0.2%為例，選擇試樣標(biāo)距為50mm，則其規(guī)定0.2%的殘余仲長為0.1mm，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，編制電子拉力機(jī)的控制程序。
2.殘余仲長應(yīng)力測試結(jié)果:
手動測定不銹鋼板材(1Cr18Ni9Ti)的殘余仲長應(yīng)力測試結(jié)果見表1
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試樣號 |
Lo(mm) |
Fo(N) |
R(N/mm2) |
Fr0.2(N) |
Rr0.2(MPa) |
|
1 |
50 |
15780 |
650 |
6976 |
288 |
|
2 |
50 |
15620 |
647 |
7050 |
292 |
|
3 |
50 |
15804 |
647 |
6727 |
276 |
|
4 |
50 |
15808 |
647 |
7216 |
296 |
|
5 |
50 |
15844 |
649 |
6359 |
261 |
|
6 |
50 |
15860 |
646 |
6604 |
269 |
|
7 |
50 |
15628 |
645 |
6580 |
272 |
根據(jù)試驗機(jī)編程控制試驗進(jìn)行的試驗結(jié)果見表2
|
試樣號 |
Lo(mm) |
Fo(N) |
R(N/mm2) |
Fr0.2(N) |
Rr0.2(MPa) |
|
1 |
50 |
15784.375 |
642.14 |
6444 |
269 |
|
2 |
50 |
15933.750 |
653.02 |
7085 |
290 |
|
3 |
50 |
15562.500 |
642.95 |
6400 |
265 |
|
4 |
50 |
15523.125 |
639.39 |
6096 |
253 |
|
5 |
50 |
15361.250 |
637.95 |
6601 |
274 |
3.手動和自動控制試驗平均值檢驗結(jié)果見表3
|
測試方法 |
平均值(手動) |
標(biāo)準(zhǔn)差(手動) |
t |
t a |
|
手動 |
279.1 |
13.04388 |
1.153988 |
1.18125 |
|
控制 |
270.2 |
13.51666 |
由上圖可見，當(dāng)檢驗結(jié)果t<t a，在給定置信度95%時，可以證明手動測定規(guī)定殘余測定殘余仲長應(yīng)與控制測試試驗結(jié)果一致，試驗結(jié)果表明通過試驗機(jī)控制試驗實現(xiàn)規(guī)定殘余仲長應(yīng)力的測定是可行的。
用電子拉力機(jī)做氣彈簧的力學(xué)性能試驗
拉力機(jī)試驗方法
試驗溫度為20±2 0C，氣彈簧在此溫度下需放置4h,編制電子拉力機(jī)的控制程序，設(shè)定測試速度為500mm/min試驗時，將氣彈簧的活塞桿朝下垂直裝夾于試驗機(jī)上，進(jìn)行不少于3個循環(huán)的運(yùn)行，同時觀察氣彈簧活塞桿有無卡滯或明顯的振動，如無異常，則開始測量并記錄力一位移曲線，試驗過程如下圖2
試驗設(shè)備如下：
試驗結(jié)果
氣彈簧力學(xué)性能試驗的試驗過程循環(huán)圖見圖3
試驗結(jié)果分析
整個氣彈簧的力學(xué)性能試驗，進(jìn)行了4個循環(huán)過程，試驗中觀察氣彈簧活塞桿無卡滯或明顯的振動。另外從試驗過程循環(huán)圖可以看出，試驗數(shù)據(jù)及整個循環(huán)過程完全符合QC/T207-1996((汽車用普通氣彈簧》中的要求。因此可以說明本控制試驗可以滿足氣彈簧力學(xué)性能試驗的要求，并同時完成了對試驗數(shù)據(jù)的采集與處理。
在電子拉力機(jī)上采用控制試驗進(jìn)行測量殘余仲長應(yīng)力及氣彈簧的力學(xué)性能試驗，是電子拉力機(jī)控制試驗的新應(yīng)用，此種控制試驗節(jié)約了測試時間，降低了試驗難度，提高了試驗效率它令上述兩種控制試驗的試驗結(jié)果可以保存，有利于試驗結(jié)果的追蹤同時開發(fā)了電子拉力機(jī)的控制程序，增加了設(shè)備的利用率，可以更加準(zhǔn)確、快速、精確的完成試驗。