[实用新型]一种用于非金属材料力学试验的单轴高速拉伸试验夹具

说明书

技术领域

本实用新型属于材料性能试验技术领域，涉及一种用于测试非金属材料力学试验的单轴高速拉伸性能数据试验夹具。

背景技术

恒定应变速率试验是最常用的一种力学试验，单轴拉伸试验是其中的在一种，其实验原理与测试方法已经比较成熟，许多国家都已制定了试验标准规范，如美国的ASTME1856-199，英国的BS EN 10002-1，我国的GB/T15970.4-2000。各国规范虽有不同，但实验原理基本一致。试验是在规定的试验温度、湿度、十字头速度条件下，在试件上沿纵轴方向施加拉伸载荷直至试件破坏，以观测试件承受应力与试件应变响应的函数关系。在这种测量中恒定的应变速率是由标称最大载荷的应变值及该应变值ε_m所对应的时间t_m决定的，即

ϵm=VL0tm---(1)]]>

式中，V是试验机十字头运动的速度，t_m是达到标称最大载荷的试件，L₀是试件测量段的初始长度。试验机的应变率为：

ϵ·=ϵmtm=VL0---(2)]]>

因此，在测定时，首先要根据材料使用条件选定拉力试验机十字头的加载速度。然后，由机器的记录部分所记录的载荷-位移差或时间曲线上得到的原始数据计算实验的应变率恒定应变率实验测量的关键是测量标称最大应力σ_m所对应的应变值ε_m，计算公式为：

σm=FmA0(1+ϵm)N/m2---(3)]]>

式中，A₀是试件拉伸前的横截面积，F_m是标称最大载荷。实验求得的标称最大应变ε_m和标称最大应力σ_m都是材料的屈服极限性质。

非金属材料的单轴拉伸试验原理和测试方法与金属材料的基本相似，但是由于非金属材料性质与金属材料的差异，试验又有以下不同：

1.试件加工的不同。根据非金属材料拉伸试验标准GB/T1040-92，试件需制作成哑铃型试件。哑铃型试件的标准尺寸如图1所示。

2.加载方式的不同。金属材料试件可以直接在上面打孔，通过螺钉固定后即可进行加载；非金属材料强度较低，打孔会造成试件破坏，无法正常进行试验。因此对于非金属材料的加载需使用夹具连接试件和十字夹头。