抗拉强度及拉伸试验需要考虑的问题

拉伸测试用于确定材料参数，例如强度（屈服点，抗拉强度）和韧性（断裂伸长率）！

拉伸试验通常需要考虑的问题：

• 通常使用哪种拉伸试样？
• 为什么拉伸试样不能太快变形？
• 在拉伸试验中测量了哪些数量？
• 为什么屈服强度在机械工程中起着核心作用？
• 弹性模量描述哪种材料性质？
• 什么是“屈服强度效应”？
• 什么是“屈服点伸长率”？“Cottrell(科特雷尔)气氛”的作用是什么？
• 什么是吕德带（拉伸应变标记）？
• “Portevin-LeChatelier(PLC)效应”（动态应变老化）如何发生？
• 为什么“均匀伸长率”在成型技术中起重要作用？
• 颈缩过程中张力曲线为什么会下降？
• 为什么较短的拉伸试样比较长的试样具有更高的断裂伸长率？
• 可以根据应力-应变曲线下的面积做出哪种说法？
• 强度值和变形值对零件设计的影响有何不同？
• 什么是“偏移屈服强度”？使用哪种材料？

拉伸试验目的及特点？

拉伸测试是表征或获得材料参数的重要测试方法之一。例如，在拉伸试验中，确定材料可以承受的载荷直到其开始发生塑性变形（屈服强度），或者在高载荷下断裂（拉伸强度）。拉伸试验也可用于确定断裂伸长率（断裂应变），以获得有关材料韧性的信息。
尽管拉伸试验检查的是纯拉伸载荷下的材料性能，但也可以得出有关其他类型载荷下的性能的结论。因此，拉伸试验在机械工程中起着核心作用。
拉伸试验是确定机械工程中材料参数的重要测试方式！
在拉伸试验中，具有标准化几何形状的材料样品（拉伸试样）承受拉伸载荷。几何形状的标准化旨在实现获得的材料参数的可比性，因为特征值也取决于样品的几何形状。

图：拉伸试样的类型

通常使用具有圆形横截面的拉伸试样。这些是圆规，其标距长度与直径成一定比例。在美国，通常使用长度是直径的四倍的标本，而在德国，通常使用直径的十倍的标本。

• L0 =4⋅d0（美国）
• L0=10⋅d0（德国）

除了这种圆形拉伸试样外，在某些情况下还使用具有矩形横截面的扁平拉伸试样。平板拉伸试样主要用于测试钣金材料。在特殊情况下，其他几何形状也是可能的。
在拉伸试验中，拉伸样品在增加的（单轴）拉伸载荷下经受准静态载荷，直到样品破裂。为此，将拉伸试样固定在拉伸试验机夹具中，然后根据拉伸力F测量伸长率ΔL。

图：拉伸测试设置

在拉伸试验中，将标准试样放在单轴拉伸力下直至破裂。力被记录为伸长率的函数！
为了不使结果失真，在相应的标准中指定了变形速度和其他细节。例如，高变形速度可能会导致样品加热不可接受，从而使结果失真。例如，对于钢，应力的增加不得超过每秒30 N /mm²。
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