帽型金属样品中抗拉强度、变形量检测方案(万能试验机)

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LAAN-A-AG-E028 Application NNo.i269News400-650-0439 ApplicationNews 材料试验 AGX-V 高强度钢帽型试样的轴向压缩试验 No.i269 摘要：本文利用岛津公司最新款 AGX-V 电子万能试验机，将帽形试样在高度方向上分成10段，在前后两侧共粘贴20个应变片，并捕获其信号，除了测量材料的抗压强度外，还进行与试验结果同步的视频记录，以确定断裂点。通过比对应力-应变曲线与 USB摄影机拍摄的视频、图片，可以进行同步的破坏分析，这些分析有利于结构部件的力学性能研究。 关键词：高强度钢金属轴向压缩宿应变片 在汽车工业中，提高汽车燃油经济性作为应对全球变暖的一项重要措施，近年来已成为一个关键话题。虽然降低车身空气阻力、降低轮胎滚动阻力等各种措施均在研究中，但最有效的措施之一就是减轻车身重量。减小构件的厚度是减轻车身重量的一种方式，但同时也必须满足安全要求。从这一观点出发，高强度材料的发展显得尤为重要。 高强度钢是一类比普通结构钢强度更高的材料，强度在 实验部分 1.1仪器 AGX-V电子万能试验机动态应变片 DPM-952A 1.2分析条件 速度控制方式：横梁行程控制 试验温度：室温 试验夹具：固定压盘 样品材料：高强度钢制帽型试样 加载试验速率：20mm/min 传感器容量：300KN 样品高度：400mm 应变片组数：10组(20片) 试验系统介绍 图1为本次试验的试验系统，包括 AGX-300kNV试验机、动态应变片 (Dynamic strain gauge)、LifeCam Studio USB 摄像机。本试验对汽车车身上的空心框架直接进行压缩测试，直接反映出此部件的最不利破坏条件。对于此类大部件，若是只对某一处进行应力应变分析，则会使得实验结果较为片面。岛津公司新型试验机 AGX-V配置最多20个模言信号输入输出端口。对于此类试验，可以使用应变片式应变仪测量多个位置应变应力关系。除此之外，配置 LifeCam StudioUSB 摄像机，可以清楚地观察试验的同步视频，更好地确定部件最薄弱点。测量应变时，将帽形试样在高度方向上分成10段，在前后两侧共粘贴20个应变片，并捕获其信号。应变片粘贴方式见图2。 1000mpa 及以上的材料已开发出来。本研究以高强度钢为试件，在汽车车身上大量使用空心框架，进行了轴压试验。本试验采用岛津公司最新电子万能试能机AGX-V。由于 AGX-V系列可以实现20个通道的模拟输入，所以将帽形试样在高度方向上分成10段，在前后两侧共粘贴20个应变片，并捕获其信号，除了测定相应材料的抗压强度外，还进行了与试验结果同步的视频记录，以确定断裂点。 图1测试系统 图2应变片粘接方式 试验结果分析 图3显示了附在高强度钢帽形试样正面的应变片的测量结果。应变片的编号自上而下为1-10。图4为高强度钢帽形试件试验力-位移曲线上的图像采集点，图5为图4对应的试验图像。从图3可以看出，前5秒所有应变片都是压缩变形，结合图4可知，5秒前仍处于弹性压缩阶段。5秒后，有一半的应变片为拉伸变形，从图5的图像(2)和其它图相结合可以理解，这种现象是由于试样中形成周期性褶皱，因此，会在应变片粘贴的位置会产生拉伸应变。此外，在图3中，9号正面应变片的信号输出其应变值大幅减小，结合图5图像可以发现，从(3)号图开始，其应变片对应位置发生了较大变形量，这是由于部件底部开始发生了折叠屈曲，导致了其应变数值变化较大。由此可以看出，通过应力-应变图与 USB 摄影机拍摄的图片，可以进行同步的破坏分析，这有利于类似部件的测试研究。 Time (s) 图3应变-时间曲线 图4压缩载荷与位移曲线 图5试验过程对应图像(1-8) 结论 本文采用高抗拉强度钢制备的帽形试样，进行了实际结构的轴向压缩试验。 AGX-V系列的模拟输入通道比传统的型式试验机多14个，因此在实际结构试验中可以在更多的点上进行应变测量。此外，通过使用 USB 摄像头记录与测试结果同步的视频，还可以对测试结果和测试图像进行比较评估。AGX-V系列将成为结构部件测试的有效工具。 ( 免责声明： ) ( *本资料未经许可不得擅自修改、转载、销售； ) ( *本资料中的所有信息仅供参考，不予任何保证。如有变动，恕不另行通知。 ) 在汽车工业中，提高汽车燃油经济性作为应对全球变暖的一项重要措施，近年来已成为一个关键话题。虽然降低车身空气阻力、降低轮胎滚动阻力等各种措施均在研究中，但最有效的措施之一就是减轻车身重量。减小构件的厚度是减轻车身重量的一种方式，但同时也必须满足安全要求。从这一观点出发，高强度材料的发展显得尤为重要。高强度钢是一类比普通结构钢强度更高的材料，强度在1000mpa及以上的材料已开发出来。本研究以高强度钢为试件，在汽车车身上大量使用空心框架，进行了轴压试验。本试验采用岛津公司最新电子万能试验机AGX-V。由于AGX-V系列可以实现20个通道的模拟输入，所以将帽形试样在高度方向上分成10段，在前后两侧共粘贴20个应变片，并捕获其信号，除了测定相应材料的抗压强度外，还进行了与试验结果同步的视频记录，以确定断裂点。