材料的常溫準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能主要采用MTS萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)試，其精度較高，重復(fù)性好，且易于控制。試驗(yàn)采用的MTS試驗(yàn)機(jī)最大量程為100kN,如圖4-1所示。
圖4-2為典型延展性金屬材料的準(zhǔn)靜態(tài)拉伸應(yīng)力一應(yīng)變曲線。試驗(yàn)過(guò)程中，材料的應(yīng)力由試驗(yàn)機(jī)提供的荷載F和試件截面面積A計(jì)算得到，而試件中的應(yīng)變則由引伸計(jì)或者電 阻應(yīng)變片測(cè)量得到。由圖4-2可知，材料將首先經(jīng)歷線彈性段，然后是短暫的屈服段，接著 會(huì)發(fā)生強(qiáng)化。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到最大值時(shí)，由于頸縮和損傷的發(fā)生，試件逐漸軟化直至斷裂。從應(yīng)力一應(yīng)變曲線中，可以得到材料的彈性模量E、屈服強(qiáng)度σ,、抗拉強(qiáng)度σ,和極限應(yīng)變?chǔ)舝,另外 通過(guò)對(duì)試驗(yàn)后試件的殘余變形測(cè)量可以得到該材料的延伸率δ和截面收縮率業(yè)。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)材料力學(xué)性能測(cè)試方法，設(shè)計(jì)了如圖4-3所示的拉伸試件，其形狀類似于狗骨頭，兩端的加持段直徑較大，而中間均勻細(xì)長(zhǎng)部分為試驗(yàn)段，連接處采用圓弧過(guò)渡，其半徑為R。設(shè)試驗(yàn)段和加持段的長(zhǎng)度和寬度分別為L(zhǎng)、L、b、b,試件厚度αo。由于護(hù)欄原材料是薄壁板材，所以根據(jù)要求及《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》(GB/T 228.1— 2010)進(jìn)行設(shè)計(jì)薄板型試樣。將拉伸試件從板材上切下并加工成所需要的試樣。拉伸試件的具體尺寸設(shè)計(jì)見表4-1。
表4-1給出了各種試件的加載速度，并且確保各個(gè)試件的應(yīng)變率一致。假設(shè)該材料的強(qiáng)度極限為700MPa,表中給出了試件的最大拉伸荷載。根據(jù)對(duì)試驗(yàn)的初步規(guī)劃和計(jì)算，采用MTS Landmark/100kN試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行。主要試驗(yàn)儀器如圖4-1 所示。按照表4- 1 的要求及《金屬材料拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》(GB/T 228.1—2010)的規(guī)定進(jìn)行了試件的設(shè)計(jì)，每種材料加工6個(gè)試件。
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