影响金属拉伸试验的因素

影响金属拉伸试验的因素（精选16篇）

1.影响金属拉伸试验的因素 篇一

研究报告

大学物理实验

序号：05 用拉伸法测量金属丝杨氏模量实验的改进

普通物理实验中，在测量金属丝长度时，是在架子上直接利用钢尺进行测量的，这样既不便测量又会造成较大的测量误差;在测量平面镜与标尺之间的距离时，是直接利用钢尺进行测量的，这样测量不易保证钢尺的水平性，从而增加了测量误差;在测量金属丝伸长量时，实验利用光杠杆和望远镜等仪器，操作比较麻烦，在调整望远镜及标尺位置时，不易与平面镜对准，而且从望远镜中读数时，视线不易与刻度线平齐、容易使眼疲劳和晃动望远镜，这都会造成较大的读数误差;在加砝码后，砝码经常会持续的晃动，使金属丝受力大小不停的变化，不利于读数，也会影响测量结果。为了使实验更具准确性及学习性，以下我将从这四个方面对该实验进行改良。

针对直接在仪器上用钢尺对待侧金属丝进行测量造成的误差，我将利用灵敏度较大的欧姆表来代替钢尺进行测量。做实验时，先利用欧姆表测量0.5米待测金属丝的电阻，算出单位长度金属丝的电阻R1，然后再测量我们做实验时，钢丝上夹头与下夹头之间金属丝的电阻R2,再利用L=R2/R1求出金属丝的长度。我认为这样改良，虽然增加了实验的复杂性，而且增加了欧姆表这个实验仪器，从而增加了实验的开支，但这样可以使学生多学一些知识，例如：学生对欧姆表的使用以及金属丝电阻与长度的关系等知识的学习。而且这样改良也可以减少金属丝的测量误差，从而使实验结果更加准确。

对于测量两个物体之间水平距离时，如何保证钢尺良好的水平性，我将利用连通器原理进行改良。在做实验时，取一个塑料细管，把管内注入一些水，然后把细管的一端放在其中一个物体的边缘，把另一端放在另一物体的边缘，测量时钢尺的两端与塑料管两端管内的水面平齐，这样就可以保证钢尺在测量时的水平性，从而更加准确的测量出两物体之间的水平距离，减少实验误差。而且该实验中利用了连通器的原理，也能使学生更加深入的掌握连通器原理，并活学活用，利用连通器原理对生活的一些方法进行改良，例如：在工地上对同一高度做标记时，就可以利用连通器原理来找出同一高度的位置。有利于学生知识与动手能力的培养。

针对利用光杠杆和望远镜等仪器出现的问题，我将通过改变仪器来消除。我利用的也是光杠杆原理，我把放置平面镜的地方换成了我初中时玩的一种激光灯 研究报告

大学物理实验

序号：05(该灯可以发出很细且带色的光线，而且光线强度较强)。在做实验时，把激光灯前端放在支架上，后端放在与金属丝 相连的圆座上，使得在拉金属丝时，激光灯发出光线与水平夹角随着金属丝的长度的变化而变化。在装有标尺与望远镜的铁架上只保留一个标尺，在做实验时，调整铁架的位置，使得激光灯发出的光线照在标尺上，在这一步中，因为激光灯发出的光线是有色且亮的，故很容易调整标尺的位置。因为不需要通过望远镜来读数了，就不会有因为望远镜晃动而产生误差了，而且直接在标尺上读数，容易使视线与刻度线平齐，降低眼疲劳等问题，使得读数更加准确。这样改良实验，既能减少实验的难度，又能使实验测量的数据更加准确，而且由于我 利用的那种激光灯相对于望远镜等仪器很便宜，故还可以节约实验的开支。

针对砝码晃动引起金属丝受力不断变化，从而导致读数误差增大这一问题，我将在砝码周围增加一些器件来使其停止晃动。我的具体方法是，在装有待测金属丝的杨氏模量仪底座上安装两根相互垂直的滑杆，且两杆的中心相互重叠，在两个滑杆上分别套上两个带套的铁片，这两个铁片分别在杆中心的两边，而且这些铁片的套上分别都有一个螺帽，拧动螺帽可以控制铁片在滑杆上的滑动及静止。做实验时，在把砝码放到砝码盘后，滑动滑杆上的四个铁片，使铁片贴在砝码上，但不给砝码竖直方向上的力，并拧动螺帽固定铁片，从而使砝码停止 晃动，然后再进行读数，这样就会消除由于砝码晃动造成读数的困难以及造成的读数误差。这样改良实验，虽然增加了实验器件，从而增加了实验开支，以及增加了实验操作的复杂性，但有利于学生动手能力的培养，以及增加实验结果的准确性。综合起来，这样改良还算可以。

2.影响金属拉伸试验的因素 篇二

1 试样制作的影响

由于在取样时, 所存在的方向差异则会影响到在金属拉伸试验时的断后伸长率以及抗拉强度和屈服强度的性能指标, 尤其在断后的伸长率方面则会受到很大的影响。比如说, 当横向进行取样时, 必须要按照相关的要求标准, 如果在试验后的伸长率没有达标, 那么平行在轧制方向, 其表现是金属力学的性能则是良好, 相反, 如果是垂直于轧制方向, 其性能可能不会达到要求标准。

在切取样坯时应预防受热、变形以及加工硬化等特点从而影响到力学的性能。如果在切取样坯时必须要留有一定的加工余量, 并且不能小于钢材的厚度以及直径, 不能小于20mm, 在机加工试样时, 可以通过把受热或者是冷加工的一部分硬化程度除掉, 从而避免影响测定的性能。一旦把样坯机加工为试样, 主要是通过车、铣、刨、磨等几个步骤加工而成的。

2 测试仪器和设备的影响

对于尺寸测量的仪器以及量具在进行测量时, 其准确度必须要达到测量的要求标准, 在进行对尺寸测量时, 主要是包括对原始的横截面尺寸以及对断后的横截面尺寸, 而分辨力也是对其影响是否准确的重要条件之一, 所以, 应用的量具和仪器必须要根据国家标准的计量检测部门通过后方使用。

3 对于夹持法的作用影响

在一般情况下, 如果在进行实验时, 我们会通过应用夹持的方法对其进行拉伸试验, 是尤为重要的一方面, 如果出现在夹试样不稳妥的情况下, 会无法进行试验, 如果出现夹持不够稳妥时, 出现误差的可能性就极大。在进行拉伸试验时, 一旦试样上出现问题, 对应力集中造成一定的影响, 从而就会出现断裂现象, 从而导致实验不能正常的操作。假设当加载轴线应与试样的中心没有达成一致时, 在偏心加载方面就会造成弯曲的问题, 但是在一般的状态下, 试样是不允许存在偏心力的现象的, 极易会促使力的偏心造成明显偏移。如果选用不适合的拉伸夹则会给试样造成一定的附加弯曲应力, 对结果产生一定的误差, 此外, 如果拉伸夹在选择时不得当也会给拉伸试样造成打滑以及断裂等, 从而致使得不到准确的数据以及数据偏低等后果。在进行加载系统以及试样的几何形状, 或者是非均质试样时一般都会出现偏心加载, 因此必须要降低存在的偏心效应, 严格根据标准进行操作。

4 受温度的影响

影响材料性能的另一个重要因素就是温度。由于一般的金属材料会随着温度不断的升高, 而测量的强度指标则会出现下降, 而温度所造成的影响则可以不用计算, 但应用高精度荷载的传感器时, 对于特殊材料, 就必须要考虑到是否受到了温度的影响, 应及时修正。

5 受拉伸速率作用

由于拉伸的速率是作为在拉伸试验当中必须要控制的一个参数, 所以拉伸的速率就会影响到金属材料的应力。通过在常温下, 其拉伸的速率必须会给试验结果造成影响, 如果拉伸的速率较大, 其屈服的强度以及规定的延伸强度必定会存在一定程度的提高。然而也会因不同材料也会对速度产生不同的影响, 其拉伸的速率强度也会对材料产生不同的影响效果。如果强度较低, 并且塑性较好的材料对其的影响就是非常大, 同时对屈服强度也会造成很大的影响。因此, 必须要把规定标准作为参考值, 在规定测量的非比例当中, 其延伸强度以及上屈服强度和屈服强度必须要按照规定标准规定进行。

在对下屈服强度进行测定时, 其平行的长度必须要达到一定的变速率标准, 并且其平行的长度也应保持在恒定之内。如果是在在塑性的范围到规定的强度应变率也是不能超过规定范围之内的。当试验机无能力再进行测量以及无力再控制应变速率时, 其主要的拉伸率必须要控制在试验机的两夹头, 并且通过在力的影响下分离其应力的速率。如果测定的抗拉强度达到标准时, 而它的塑性范围平行长度的应变速率就应≤0.008/S。

6 人为因素的影响

由于拉伸试样的横截面积是作为非常关键的一个重要问题, 而检测人员在对其进行试验时的依据主要包括在两方面, 一方面就是对其金属的拉伸试验。而另一个方面则是对材料产品的规定标准, 在一些产品的标准说明上则会明确规定其拉伸的试验横截面积, 并且要按照名义尺寸的横截面积规定要求, 但是, 在产品的标准当中如果没有特殊的规定, 就必须要遵循国家标准要求, 对其实际尺寸进行测量。但是如果都是按照名义的尺寸去计算其横截面积, 所测试的得出的结果则会受到一定的影响, 甚至把合格强度的测为不合格的, 存在把不合格测定为合格的情况。

在拉伸试样时必须要按照直径的大小来选择外径的千分尺以及游标卡尺等。一旦应用的测量方法不够精准, 则会影响到人为的尺寸在进行测量时出偏大, 甚至给强度测试出现偏低的测量结果。如果当量具的测量面和试样轴线出现垂直时, 所测量得到的结果就是d1>d0。

在测量试样的尺寸时, 如果把数据看错, 例如, 把游标卡尺或者是把外径千分尺看错, 甚至对于在光圆拉伸试验外径以及在薄板的矩形拉伸试样, 极易把外径千分尺测量时的数据读成0.5mm, 因为外径千分尺测量同一圈就0.5mm, 如果不注意的话就很容易看错一圈, 所测量的结果出现不准确的现象。

在一般情况下, 如果操作的技术以及在主观因素下出现不同情况时, 则会给测量的结果造成一定的误差。在相同条件下, 不同人员进行拉伸试验操作, 实验结果也或多或少的存在差异。

7 结论

在上述的因素中, 对于金属材料试验的拉伸结果其影响是不同的。在现实的检测当中, 应尽量确定这些所存在的因素, 从而对产生的各种因素进行制定各种操作流程, 在进行试验时必须要选用正确的方向, 从而加强它的准确度。如果是在对其检定时, 则必须要通过应用检测仪器, 尽量要应用拉伸速率测试以及应用夹持的方法, 促使试验的温度达到规定标准要求。此外, 要控制在试验当中的过程, 以确保在进行操作进达到一定的要求标准, 确保实验数据的准确度。

参考文献

[1]熊丽霞, 吴庆华.材料力学实验[M].北京:科学出版社, 2006.

3.金属拉伸试验开展与实施的浅谈 篇三

【关键词】金属；拉伸试验；实施

一、引言

通常，拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。从高温下进行的拉伸试验可以得到蠕变数据。金属拉伸试验的步骤可参见ASTM E-8标准。

二、拉伸试验与拉伸试验参数

（一）拉伸试验

测定材料在拉伸载荷作用下的一系列特性的试验，又称抗拉试验。它是材料机械性能试验的基本方法之一，主要用于检验材料是否符合规定的标准和研究材料的性能。

（二）拉伸试验参数

主要包括：最大试验力：50N、100N到20KN；准确度等级：0.5级/1级；试验力测量范围：0.2%到100%F.S/0.4到100%F.S；试验力示值准确度：±0.5%/±1%；试验力分辨率：±250000码；变形测量范围：1%—100%F.S；变形示值准确度：±0.5%；变形分辨率：±250000码；大变形测量范围：0到800mm；大变形示值准确度：±0.5%；大变形分辨率：0.003mm；位移示值准确度：±0.3%；位移分辨率：0.00004mm；力速率控制调节范围：0.005-10%F.S/S；力速率控制精度：力控制速率小于0.05%，F.S/S时在±1%；力控制速率大于0.05%，F.S/S时在±0.3%；伸长速率控制调节范围：0.005-10%F.S/S；伸长速率控制精度：变形控制速率小于0.05%，F.S/S时在±0.5%；变形控制速率大于0.05%，F.S/S时在±0.2%；位移速率控制调节范围：0.001-1000mm/min；位移速率控制精度：±0.2%/±0.5%；恒力、恒变形、恒位移控制范围：0.3%—100%F.S；恒力、恒变形、恒位移控制精度：设定值小于10%，F.S时在±0.5%；设定大于10%，F.S时在±0.1.%；有效拉伸空间：900mm；电子拉力试验机有效试验宽度：400mm。

三、试验方法和步骤

（一）试件准备

先用游标卡尺测量试件中间等直杆两端及中间这三个横截面处的直径：在每一横截面内沿互相垂直方向各测量一次并取平均值。用所测得的三个平均值中最小的值作为试件的初始直径d0，并按d0计算试件的初始横截面面积A0。再根据试件的初始直径d0 计算试件的标距l0，并用游标卡尺在试件中部等直杆段内量取试件标距l0，用刻线器将标距长度分为十等份。

（二）试验机准备

熟悉衡翼万能试验机的操作规程，估计拉伸试验所需的最大载荷Pb，并根据Pb值选定试验机的测力度盘（Pb值在测力度盘40% -80%范围内较宜）。调整测力指针对准零点，并使从动针与之靠拢，同时调整好自动绘图装置。

（三）试件安装

先将试件安装在试验机的夹头内，再移动下夹头到适当位置，并把试件下端夹紧。

（四）检查及试机

请教师检查以上准备情况。经教师许可后开动试验机，加少量载荷（勿使应力超过比例极限），检查试验机和绘图装置工作是否正常，然后卸载。

（五）进行试验

开动试验机以慢速均匀加载，注意观察测力指针的转动、自动绘图情况及试件在拉伸过程中的各种现象。当测力指针不动或倒退时，说明材料开始屈服，测力指针停止转动时的恒定值或第一次回转的最小值即屈服载荷Ps。当测力指针和从动指针再次分离时，试件开始颈缩，直至最后被拉断。测力指针回到零点，而从动指针则指示出最大载荷Pb。关闭试验机，取下试件。将断裂的试件对齐并尽量靠紧，用游标卡尺测量断裂后标距段的长度l1及断口处直径d1。

（六）结束试验

从试验机上取下已绘好的拉伸曲线图纸，并请教师检查试验记录。清理试验现场，将试验机及有关工具复原。

四、试验结果处理

整理试验数据，按要求填写试验报告并写出结论。铸铁拉伸试验步骤与低碳钢拉伸试验步骤相同，只记录最大载荷并绘出拉伸曲线。

五、拉伸速度的问题

在弹性变形阶段，金属的变形量很小而拉伸载荷迅速增大。这时候如果以横梁位移控制来做拉伸试验，那么速度太快会导致整个弹性段很快就被冲过去。以弹性模量为200Gpa的普通钢材为例，如果标距为50mm的材料，在弹性段内如以10mm/min的速度进行拉伸试验，那么实际的应力速率为：

200000N/mm2S-1×10mm/min×1min/60S×1/50mm=666N/mm2S-1

一般的钢材屈服强度就小于600Mpa，所以只需要1秒钟就把试样拉到了屈服，这个速度显然太快。所以在弹性段，一般都选择采用应力速率控制或者负荷控制。塑性较好的材料试样过了弹性段以后，载荷增加不大，而变形增加很快，所以为了防止拉伸速度过快，一般采用应变控制或者横梁位移控制。所以在GB228-2002里面建议了，“在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定并在规定的应力速率的范围内（材料弹性模量E/（N/mm2）<150000，应力速率控制范围为2—20（N/mm2）·s-1、材料弹性模量E/（N/mm2）≥150000，应力速率控制范围为6—60（N/mm2）·s-1=。若仅测定下屈服强度，在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025/s～0.0025/s之间。平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定。

在塑性范围和直至规定强度（规定非比例延伸强度、规定总延伸强度和规定残余延伸强度）应变速率不应超过0.0025/s。”。这里面有一个很关键的问题，就是应力速度与应变速度的切换点的问题。最好是在弹性段结束的点进行应力速度到应变速度的切换。在切換的过程中要保证没有冲击、没有掉力。这是拉力试验机的一个非常关键的技术。

六、结束语

总而言之，能够影响其拉伸试验的结果也会存在很多因素，例如，有强度的极限、弹性、屈服极限等，这些虽然只是材料的一些固有属性，然而也会影响到试样的尺寸、形状，与加载的速度、加工的精度以及影响到周围的环境等。在现实的检测中，应尽量确定这些所存在的因素，从而对产生的各种因素进行制定各种操作流程，在进行试验时必须要选用正确的方向，从而加强它的准确度。

参考文献：

4.影响金属拉伸试验的因素 篇四

基本信息

【英文名称】Sintered metal materials(excluding hardmetal)―Tensile test pieces 【标准状态】被代替 【全文语种】中文简体 【发布日期】1987/6/26 【实施日期】1988/3/1 【修订日期】1987/6/26 【中国标准分类号】H23 【国际标准分类号】77.040.10

关联标准

【代替标准】暂无

【被代替标准】GB/T 7963-2015 【引用标准】暂无

适用范围&文摘

5.影响金属拉伸试验的因素 篇五

曝气生物滤池处理效果影响因素试验研究

曝气生物滤池具有占地面积小、处理效率高等特点而成为分散型污水处理技术的优先选择,为了进一步优化该工艺的运行控制,通过试验研究了有机负荷、水力停留时间、气水比等因素对曝气生物滤池处理效能的`影响,结果表明曝气生物滤池对有机负荷、水力停留时间、气水比变化具有良好的适应能力.在温度为20℃～25℃时,COD负荷在1～4.5 kg/m3・d之间、气水比在3:1～10:1之间、水力停留时间在30 min～60 min之间时,COD去除效果良好,平均去除率可达85%.COD负荷、停留时间和气水比对硝化反应影响显著,增加COD负荷对反应器的硝化能力有明显的抑制作用,反应器需要充分硝化时的进水有机负荷应控制在1.5 kgCOD/m3・d以内较为合适.停留时间在30 min～60 min、气水比在3:1～10:1范围内变化时,NH+4-N去除率增加显著.

作 者：仇付国 郝晓地 陈新华 Qiu Fuguo Hao Xiaodi Chen Xinhua 作者单位：北京建筑工程学院,市政工程系,北京,100044刊 名：环境科学与管理英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT年，卷(期)：33(12)分类号：X703.1关键词：曝气生物滤池 分散式污水处理 水力停留时间 气水比

6.影响金属拉伸试验的因素 篇六

摘要：通过实验室小试得到处理某多金属矿尾矿废水的最佳方案.首先选用石灰作为脱稳剂进行脱稳,当调节废水pH值为11.5时,脱稳沉淀效果最好.然后选用阳离子型聚丙烯酰胺作为絮凝剂进行絮凝沉降,当阳离子型聚丙烯酰胺用量为2mg/L,pH值在8～9时,处理后废水能够达标排放.作 者：冯秀娟 朱易春 阮强 FENG Xiu-juan ZHU Yi-chun RUAN Qiang 作者单位：冯秀娟,朱易春,FENG Xiu-juan,ZHU Yi-chun(江西理工大学建筑与测绘工程学院,江西,赣州,341000)

阮强,RUAN Qiang(咸宁市环保局,湖北,咸宁,437100)

7.影响金属拉伸试验的因素 篇七

大多数建筑涂料在使用长时间后都存在涂层开裂的现象, 主要是建筑物的外墙多采用混凝土、水泥砂浆抹面或净水泥浆抹面等, 在环境因素 (如风吹雨淋、日晒、夏热冬冻后) 影响下, 其表面往往会出现裂缝。由于普通的涂料多为刚性材料, 不能遏制弥盖建筑物外墙表面 (即涂料的基层) 的裂纹, 为弥补该缺陷, 便研制出了弹性建筑涂料。弹性建筑涂料是以合成树脂乳液为基料, 与颜料、填料及助剂配制而成, 施涂一定厚度 (干膜厚度大于等于150μm) 后, 其涂层不仅具有常规涂料的耐水、耐候和耐腐蚀性等, 而且还具有弥盖因基材伸缩 (运动) 产生细小裂纹的有弹性的功能性涂料。目前我国已有标准《弹性建筑涂料》JG/T172-2005对其产品质量进行检测。本文将针对拉伸强度、断裂伸长率指标进行研究, 探讨影响其结果的因素, 以得到可靠的试验结果。

2 试验

2.1 材料

采用深圳市某厂生产的白色外墙建筑弹性涂料。

2.2 主要仪器设备

CMT4503微控电子万能试验机, 测厚仪。

2.3 涂料的制备

首先将样品在温度为 (23±2) ℃, 相对湿度为 (50±5) %的环境中放置24h。然后将涂料在容器中充分搅拌混合均匀, 倒入模具中用不锈钢刮板把表面刮平并在上述标准环境条件下正反面朝上各养护7天。控制最终干膜的厚度为研究试验所需的厚度。制膜时应注意避免气泡混入其中。

2.4 试验方案

涂料产品的拉伸试验方法, 主要是在《弹性建筑涂料》JG/T172-2005规定的检测环境温度 (23±2) ℃, 相对湿度 (50±5) %, 样品厚度 (1.0±0.2) mm, 拉伸速度200mm/min的基础上, 通过不同相对湿度、不同样品厚度及不同拉伸速度的条件下测试涂料的拉伸性能以研究各因素的影响。

3 结果与讨论

3.1 环境湿度对检测结果的影响

由于在试验室的环境中, 试验温度很容易控制, 我们只讨论样品在相对湿度条件下拉伸性能。取上述制备好的厚度在 (1.0±0.2) mm的样品按GB/T528-2009的规定裁成Ⅰ型哑铃形试样, 然后在温度均为 (23±2) ℃, 不同相对湿度的环境中养护48h, 并在相应的环境中对样品以200mm/min进行拉伸测试。涂料的拉伸性能的具体检测结果见图1。

从图1的结果可以很明显的看出, 湿度对该弹性涂料的拉伸性能影响较大, 在温度保持一致的前题下, 随着相对湿度的增大, 拉伸强度变小, 断裂伸长率增大, 而且在湿度大于50%时变化加巨, 有资料表明, 涂料在吸水后拉伸性能会有较大影响, 湿度越大, 吸水率则越高, 其影响也越显著, 与本研究试验趋势一致, 因此湿度的控制对其拉伸性能测试极为重要。

3.2 成膜后样品的厚度对检测结果的影响

取上述制备好的不同厚度样品按GB/T528-2009的规定裁成Ⅰ型哑铃形试样, 然后在温度均为 (23±2) ℃, 相对湿度 (50±5) %环境中对样品以200mm/min的拉伸速度进行测试。具体检测结果见图2。

从图2的结果可以发现拉伸试件的厚度对拉伸性能的影响, 当厚度在0.35mm～2.05mm范围时, 随着厚度的增大, 拉伸强度变小, 断裂伸长率在厚度为0.35mm～1.4mm时, 仅略有增加, 但当其厚度增大至1.80～2.05mm时, 其断裂伸长率明显变大。这是由于弹性涂料在拉伸过程中变形较大, 随着延伸的不断增加, 试件出现颈缩, 其横断面积减小, 直到出现缺陷并发展, 最后至断裂。缺陷的发生是由于涂料分子链的分离或分子链的断裂, 其力值是由涂料分子组成所决定, 断裂时拉力较为一致, 在测试中拉伸强度的计算是由最大拉力除以最初的试件截面积来定义, 因此图2中拉伸强度与试件厚度几乎成比例递减, 而试件厚度的增加, 为试件的形变提供了更大的空间, 使得试件有较大的伸长。因而, 在进行涂料拉伸性能的评价时, 应保持同样的厚度条件, 才能使其拉伸性能具有可比性。

3.3 拉伸速度对检测结果的影响

取上述制备好的厚度在 (1.0±0.2) mm的样品按GB/T528-2009的规定裁成Ⅰ型哑铃形试样, 然后采用不同的拉伸速度在温度为 (23±2) ℃, 相对湿度 (50±5) %环境中对样品进行拉伸测试, 具体检测结果见图3。

从图3的结果可以发现, 在上述测试条件下随着拉伸速度的增大, 拉伸强度变大, 断裂伸长率相应变小, 但差别并不太大。弹性涂料是一种粘弹性材料, 即在外力作用下发生形变需要一定的响应时间。因此, 外力作用速度对其拉伸性能有显著的影响。试验速度愈高, 分子链段运动跟不上外力的作用, 拉力机所显示的力值大于弹性涂料的变形时所产生的弹性力, 导致强度测试结果偏大, 而其断裂伸长率则偏小;当试验速度降低时, 由于载荷作用的时间增加, 应力松驰的过程进行得较充分, 而使强度下降, 断裂伸长率则偏高。因此正确地控制拉伸试验的速度, 对于提高试验结果的准确性和稳定性有着十分重要的意义。

4 结论

实验证明对于弹性建筑涂料, 由于检测环境条件、试样制备的厚度、拉伸速度的不同, 其拉伸强度及断裂伸长率检测结果会出现的明显的差异。因此严格控制检测环境, 样品试验厚度及拉伸速度的规定是非常必要的。质量检测部门应严格按标准规定对来样进行检测, 这对于实验室质量保证能力有着十分重要的意义。

摘要：本文通过研究相对湿度、样品厚度及拉伸速度的条件下对弹性涂料的拉伸性能的影响, 探讨拉伸强度及断裂伸长率检测中的控制条件。

8.影响金属拉伸试验的因素 篇八

在转式垃圾焚烧炉和固定床加热炉中,研究了有机垃圾焚烧过程中温度、水分、无机氯及有机氯对几种重金属分布的影响.研究结果表明,焚烧垃圾过程中焚烧温度对重金属分布特性的`影响特性不一,重金属锌和铅容易转移到气相中去,而重金属镍和铬大部分是以固态形式残留在底渣中;水能与重金属及其化合物发生反应,引起物质转变,影响重金属的分布;氯的存在也影响重金属的分布特性,氯的参与使重金属更易向飞灰或烟气中迁移.

作 者：祝建中 胡志华  作者单位：祝建中(苏州大学化学化工学院化工与环境工程系,苏州,215006)

胡志华(茂名学院化工系,茂名,525000)

刊 名：环境污染治理技术与设备  ISTIC PKU英文刊名：TECHNIQUES AND EQUIPMENT FOR ENVIRONMENTAL POLLUTION CONTROL 年，卷(期)： 5(12) 分类号： 关键词：重金属   影响因素   垃圾焚烧  

9.影响金属拉伸试验的因素 篇九

金属基复合材料国家重点实验室是上海交通大学开展先进金属基复合材料设计与加工的国家级平台，在金属基复合材料研究领域具有很强的科研实力与国际影响力。原位自生钛基复合材料是国家重点实验室主要研究方向，建立了从熔炼到材料成型的实验和中试平台，是华东地区主要的钛合金和唯一的钛基复合材料研究基地。因学科和科研项目发展需要，现招聘博士后科研人员1-2人。

一、主要研究方向

钛合金及钛基复合材料设计、制备和成型技术研发

二、应聘条件

（1）已获得或即将获材料科学或材料加工工程等专业博士学位；

（2）具有较强的材料设计与显微表征、合金熔炼与力学测试、技术报告撰写等能力，具有稀有金属、金属基复合材料或材料铸造、锻造等成型工艺等研究背景或相关理论与实践经验者优先；

（3）热衷科研工作，具有严谨的学术态度、独立开展课题研究的能力以及良好的团队协作精神；（4）身体健康，吃苦耐劳，积极向上，年龄一般不超过35周岁。（5）上海交通大学材料科学与工程博士后流动站规定的其它条件。

三、岗位职责

（1）协助完成科学研究、项目实施和论文发表等科研工作；

（2）协助指导本科生及研究生研究工作；

（3）参与实验室日常事务管理。（4）协助团队开展创新能力建设。

四、岗位待遇

执行上海交通大学博士后有关规定。在金属基复合材料国家重点实验室和材料科学与工程学院标准基础上课题组提供有竞争力的薪资待遇和职业发展空间。

五、联系方式

应聘者请将个人应聘申请连同本人简历（包括学习经历、工作经历、各类证书复印件等）等发至如下信箱（主题为“申请博士后”）：luweijie@sjtu.edu.cn 地址：上海市闵行区东川路800号上交通大学材料科学与工程学院材料D楼329室 邮编：200240 联系人：吕维洁教授

10.影响金属拉伸试验的因素 篇十

PIF在近十几年得到了迅猛的发展, 目前尚没有测试国标出台, 我们依据GB/T 3362—2005《碳纤维复丝拉伸性能试验方法》[3]和GJB 348-87《芳纶复丝拉伸性能测试方法》[4]对浸胶法测试聚酰亚胺纤维复丝拉伸性能测试方法的各种影响因素做了系统研究。

1 实验部分

1.1 原材料

丙酮 (分析纯) , 北京化工厂;三乙烯四胺 (化学纯) , 国药集团化学试剂有限公司;环氧树脂E-41 (环氧值0.41~0.47) 和E-51 (环氧值0.48~0.54) , 蓝星材料无锡树脂厂。

实验中PIF为北京化工大学制备线密度0.1238g/m, 体密度1.423g/cm3的1k (1k是1000根单丝) 复丝。

1.2 仪器与设备

扫描电子显微镜 (S-4700型) , 日本Hitachi公司, 观察PIF的微观形貌;热失重分析仪 (TG 404 F3型) , 德国NETZSCH公司, 分析PIF的耐热性能;热分析仪 (DSC 404F3型) , 德国NETZSC公司, 分析树脂的固化性能;5567万能材料试验机 (5567) , 美国INSTRON公司, 测试PIF的拉伸性能。

1.3 浸胶法复丝样品制备

浸渍用环氧树脂胶液是每10g环氧树脂加三乙烯四胺固化剂1g, 再加适量丙酮配制。

手工浸胶时将一定长度的PIF均匀地放置在浸胶槽里, 两头露在槽外, 使纤维在松弛状态下浸胶, 2~3min后取出上胶纤维, 抖掉多余的胶后用上胶架固定, 上胶架可以通过砝码对纤维施加张力, 使纤维平直, 保持每个试样相同的固化张力。浸胶复丝晾干后, 于120℃±2℃固化40min。

固化后的样品均匀、光滑和平直, 弯曲和有胶珠的样条应废掉。试样的含胶量根据固化后样品线密度与碳纤维线密度之差占固化后样品线密度的百分数来计算, 见公式 (1) 。

式中, W为含胶量/%;G1为未浸胶复丝质量/g;L1为未浸胶复丝长度/ (mm) ;G2为已固化复丝质量/g;L2为已固化复丝长度/ (mm) 。

试样总长250mm, 有效拉伸段长150mm, 按图1贴加强片, 加强片为0.2mm厚的纸板。

1为聚酰亚胺复丝试样, 2为加强片

1.4 拉伸性能测试

要求试样量每组不少于10个, 夹具间距150mm。拉伸强度按照式 (2) 计算。

式中, σε为拉伸强度, MPa;P为破坏载荷, N;A为复丝截面积, mm2。

由载荷-位移曲线求出表观拉伸弹性模量, 表观拉伸弹性模量Ea按照式 (3) 计算。

式中, Ea为表观拉伸弹性模量, MPa;△P为载荷-位移曲线上初始直线段的载荷增量, N;△L为△P与对应的位移量, mm;为试样标距, mm。

断裂伸长率按照式 (4) 计算。

式中, ε为断裂伸长率, %;△Lb为断裂伸长量, mm。

2 结果与讨论

2.1 PIF和环氧树脂固化体系的热性能分析

图2是PIF按10℃/min升温的热失重曲线, 可以发现PIF的耐热性很好, 在高于500℃时才开始发生热分解反应。

图3是E44和E51 2种环氧树脂固化体系以10℃/min升温至120℃的等温DSC曲线, 可以看出, 2种环氧树脂在30min内均已固化反应完毕。

综合PIF的耐热性和环氧树脂的固化性能, 在120℃±2℃恒温40min固化PIF复丝, 既可以定形样品, 又不会破坏纤维结构降低性能指标。

2.2 含胶量对纤维拉伸性能的影响

2.2.1 浸胶与未浸胶纤维拉伸应力-应变曲线分析

图4是PIF原丝与其浸胶纤维的应力-应变曲线, 可以发现浸胶后纤维拉伸强度明显高于未浸胶样品的。因为未浸胶的复丝试样, 没有树脂固化定形, 在拉伸过程从脆弱的单丝开始依次断裂, 曲线的末端会呈现弯曲或锯齿状, 因而不能真正反映纤维复丝的抗拉性能。而浸胶后的纤维是树脂固化的棒状样条, 拉伸过程中从脆弱部分的截面同时断裂, 因此性能值较高。浸胶后纤维应力-应变曲线几乎呈直线, 难以观察到屈服现象, 说明PI纤维刚性很强。

2.2.2 含胶量对PI纤维拉伸性能的影响

含胶量对PI纤维拉伸性能的影响结果见表1, 可知含胶量对拉伸性能的各项指标都有影响, 而且随含胶量增大都是各指标都是增大的趋势, 因为随着树脂的加入, PI复丝固化定型成为平直的棒状试样, 抗拉的整体性提高。并在含胶量大于40%变化进入平台区。

图5是不同含胶量PIF的SEM图, 可知原丝单丝之间有间隙, 含胶量较低时, 上胶不均匀, 纤维局部还存在间隙, 拉伸时不是整体断裂, 因而性能都低。时当含胶量大于40%样条内部不再有缝隙存在, 试样浸胶光滑、均匀和平直。但含胶量大于50%, 制样时树脂浓度高, 胶液粘度和表面张力大, 容易生成胶珠, 致使浸胶不均匀, 产生废样条。检定PIF拉伸性能, 试样的含胶量控制在40%~50%即可。

2.3 固化张力对PI纤维拉伸性能的影响

PIF浸胶固化时需要一定的张力, 本试验用悬挂砝码的方式对浸胶纤维施加张力, 测试结果见表2。可知当张力大于100g/k, 纤维的各项性能趋于稳定。因为固化时张力太小, PIF本身刚性较强, 样条的平直性和集束性偏差, 导致测试结果偏低。过高的张力会增加操作难度, 因此制样时选用固化张力为100g/k~250g/k比较合适。

2.4 加载速率对PIF拉伸性能的影响

加载速率对PIF拉伸性能的影响见表3, 数据表明加载速率在80mm/min以下时, 对拉伸性能基本没有影响, 这是因为PIF本身刚性很强, 表面包裹固化的环氧树脂, 试样抗拉行为类似脆性材料, 因此加载速率几乎没有影响, 最大加载速率受数据采集速度限制。推荐加载速率为10mm/min。

2.5 胶液种类对PIF拉伸性能的影响

固定其它条件, 选用环氧E44和E51 2种固化胶液体系对PIF纤维浸渍固化, 测试结果见表4, 可以看到2种不同牌号的树脂体系结果存在一定差别, E51体系比E44体系的拉伸强度和伸长率都略大一些, 这可能是环氧E51的环氧值高, 固化后交联度大, 与PIF的粘接力更好一点所致。2种体系对模量的测试结果没有影响。

3 结论

PIF复丝拉伸性能浸胶测试方法研究结果表明, 纤维拉伸性能与试样含胶量和固化张力有很大关系。含胶量应控制在40%~50%, 固化张力选在100~250g/k较为合适。对比环氧E44和E51树脂固化体系, 采用后者所得的拉伸强度和伸长率略高。加载速率在80mm/min以下对拉伸性能几乎没有影响。

摘要：采用TG、DSC和万能材料试验机对聚酰亚胺纤维浸胶复丝拉伸性测试方法进行了研究。考察了不同测试条件下, 聚酰亚胺纤维拉伸强度、表观拉伸弹性模量和断裂伸长率的变化规律。研究结果表明, 聚酰亚胺纤维的拉伸性能样品制备条件有很大关系, 影响因素包括含胶量、固化张力和胶液种类。含胶量低于40%时, 纤维力学性能比正常值低。制样时施加适当的固化张力可得到较高的拉伸性能。对比环氧E51和E44两种树脂两种固化体系, 采用E51的拉伸强度和断裂伸长率更大。加载速率低于80mm/min时, 其对拉伸性能几乎没有影响。

关键词：聚酰亚胺纤维,复丝,拉伸性能

参考文献

[1]张清华, 陈大俊, 丁孟贤.聚酰亚胺纤维[J].高分子通报, 2001, (5) :66-73.

[2]汪家铭.聚酰亚胺纤维应用前景与发展建议[J].化学工业, 2011, 29 (12) :16-20.

[3]翟全胜, 叶宏军, 刘俊仙.GB/T 3362—2005碳纤维复丝拉伸性能试验方法[S].2005-12-1:1-9.

11.影响金属拉伸试验的因素 篇十一

资源循环利用对有色金属工业发展的影响

资源循环利用是把全社会已经使用过的物品、边角料、废弃物作为一种资源,经过技术处理重新服务于人类.而循环经济则是一种新的`经济模型.资源循环利用对有色金属工业可持续发展意义重大,值得深入研究.本文对有色金属资源循环的必要性及资源循环型社会建立的条件进行了初步分析,以期引起人们的思考.

作 者：邱定蕃  作者单位：北京矿冶研究总院,北京,100044 刊 名：矿冶  ISTIC英文刊名：MINING AND METALLURGY 年，卷(期)： 12(4) 分类号：F420 X24 F426.32 关键词：资源循环   资源循环利用   有色金属工业   可持续发展  

12.影响金属拉伸试验的因素 篇十二

不同诱导方法对赤子爱胜蚓中的金属硫蛋白的影响

目的:选择适宜的`方法诱导赤子爱胜蚓体内产生金属硫蛋白.方法:采用各种诱导因素(包括Zn、饥饿、振荡和光照)诱导蚯蚓产生金属硫蛋白.蚯蚓经诱导后,整体匀浆,冉经热沉淀、乙醇沉淀后,得到其粗提物,用分光光度法测定巯基蛋白的含量.结果:各种诱导因素(Zn、饥饿、振荡和光照)诱导蚯蚓产生金属硫蛋白中巯基蛋白的含量分别为0.041,0.023,0.038和0.015 U/mg.结论:采用Zn诱导赤子爱胜蚓体内产生金属硫蛋白较好.

作 者：陈京 CHEN Jing  作者单位：浙江中医药大学生物工程学院,浙江杭州,310053 刊 名：中国医药导报 英文刊名：CHINA MEDICAL HERALD 年，卷(期)：2009 6(3) 分类号：Q513 关键词：蚯蚓   金属硫蛋白   诱导方法  

13.影响金属拉伸试验的因素 篇十三

高延性纤维增韧水泥基复合材料(ECC)是当前土木工程界的研究热点课题之一[1],由于其超强的裂缝控制能力、抗弯韧性、抗疲劳性能及耐久性,已经成功地应用到世界各国的多个工程中。ECC是一种以超强拉伸应变能力著称的材料[2,3,4,5],单轴拉伸试验能较准确地反映ECC的抗拉性能。目前,关于纤维素纤维增强水泥基复合材料直接拉伸试验研究报导较少[6,7],而关于水胶比、砂胶比、纤维类型、粉煤灰及矿渣含量等因素对其拉伸应变能力的影响也缺乏系统的研究[8,9]。本文对ECC进行了单轴拉伸试验,确定了ECC的应力-应变关系,并分析了砂胶比、纤维类型、粉煤灰及矿渣含量等因素对ECC拉伸应变能力的影响规律。

1 试验概况

1.1 试验方案

考虑砂胶比、纤维类型、粉煤灰及矿渣含量四种因素对ECC拉伸性能的影响,设计了10种不同配合比的ECC,见表1。本试验水泥采用P·O 42.5R级普通硅酸盐水泥;细骨料选用细度模数为200目的石英砂;粉煤灰和矿渣采用徐州某公司的Ⅰ级粉煤灰和S95级矿渣,矿渣的比表面积≥400m2/kg;纤维选用日本产K-ⅡPVA纤维和上海某公司产的佳密克丝(Dramix)微细钢纤维,纤维的性能指标见表2。另外,拌制ECC过程中还添加了江苏某公司的聚羧酸高性能减水剂。

注:以上配比均为质量比,除纤维用体积比表示;纤维类型中P代表PVA纤维,S代表钢纤维。

试件尺寸为160mm×50mm×12mm,试件两端采用粘贴长50mm、宽45mm、厚1mm的铝板进行加固,铝板与试件之间采用碳纤维布作为垫层并用环氧树脂胶结。固定完毕后需要在试件的标距段夹持引伸计,本试验中引伸计标距为50mm,引伸计通过皮筋绑定在试块的一侧,如图1所示。试验选用CCS-44100型液压伺服机,设定的静力加载速率为0.1mm/min,荷载和应变的监测均由伺服机配套软件Testexpert完成。

1.2 试件破坏特征

试件在加载过程中,薄弱截面首先发生破坏并迅速形成第一道裂缝,继而将会在首次出现裂缝的附近同时产生大量成片的微细裂缝。继续加载,试块的其他截面位置就会开裂,该位置可能与初次开裂的位置较远,然后成片的裂缝接着就出现在新的位置,如图2所示。所有的裂缝几乎都垂直于加载方向,经测量裂缝在30-50μm之间的宽度比较均匀。

直拉试验破坏后的断面内的纤维长短不一,纤维的破坏分为两种:断裂和拔出。一般断面内外露长度较长的纤维为拔出破坏,其端部完好或轻度受损,而外露长度较短的或者没有露出来的多为拔断破坏,纤维沿斜向发生了断裂。纤维的拔断或拔出与纤维与基体之间的化学粘结力有着直接关系,粘结力越大,越容易发生拔断破坏。

2 试验结果及分析

ECC薄板直拉试验中,试件的初裂强度在1.56-3.07MPa之间,初裂应变在0.795×10-4-1.6×10-4之间,极限抗拉强度在2.07-4.61MPa之间,弹性模量在15.1-20.8GPa之间,极限拉应变能力悬殊,离散性大,而初裂强度和初裂应变相对较稳定。与普通混凝土相比,初裂强度、初裂应变、极限抗拉强度、弹性模量都略低,但极限拉伸应变能力增长显著。试验中,ECC最高拉伸应变为3.025%,而普通混凝土拉伸应变能力约为0.01%,因此,ECC拉伸应变能力明显优越于普通混凝土。

2.1 粉煤灰掺入量与拉伸应变能力的关系

图3为粉煤灰掺入量与ECC拉伸应变性能的关系,通过比较图中的第1、2、3组应力-应变曲线可知,粉煤灰掺入量(FA/B)的提高对于拉伸应变能力及应力-应变曲线的稳定性是极其重要的。随着粉煤灰掺量的增加,极限拉伸应变显著增加,并且曲线的抖动频率也急剧增加,抖动幅度减小。当FA/B=0.45时,第1组试件都表现出了明显应变软化,应变达到0.45%和0.67%,荷载达到极限拉伸荷载后,主裂缝已形成,继而承载力持续下降,裂缝变宽。随着粉煤灰掺量增至0.55,第2组中个别试件体现出了应变硬化特征,材料达到第一个应力峰值点后应力有突降,但应力并没有就此下降,反而继续上升。当FA/B=0.65时,第3组试件的应力-应变曲线体现了极好的应变硬化现象,应力-应变曲线反映出的特征为初裂点明显、波动数量多、波动幅度小、极限应变值大、应力下降段陡。可见,粉煤灰的掺入对增大材料拉伸应变能力,增强材料性能的稳定性是有利的,但粉煤灰的增加会导致初裂强度和极限强度下降。

2.2 砂胶比与拉伸应变能力的关系

图4反应了砂胶比与ECC拉伸应变性能的关系,比较图3中的第3组与图4中的10、11组数据,这三组的砂胶比(S/B)是逐渐增加的,分别为0.36、0.46、0.56。第3和11组试件的应变能力较好,硬化效果明显,而10组却表现出应变软化,虽然其最大拉伸应变达到1.698%,但该应力-应变曲线达到峰值荷载后应力持续下降,并由于波动的存在减缓了应力的下降速度。而11组中最高拉伸应变能力达到1.878%,其应力-应变曲线波动频繁,达到1.5%应变后应力呈下降趋势,不属于严格意义上的应变硬化。而这三组曲线的初裂强度和极限强度均随砂胶比的提高而提高。可见,随着砂胶比的增加,初裂强度、极限强度也随之增加,但与拉伸应力能力的关系不明显。

2.3 矿渣含量与拉伸应变能力的关系

图5为矿渣含量与ECC拉伸应变的关系,三组试件的矿渣替代率依次为20%、40%、60%。这三组试件在测试中反映出来的性能迥异,离散性极大,如第15组替代率为20%的试件最低拉伸应变和应力分别为0.552%和2.27MPa,最高拉伸应变和应力为1.96%和4.61MPa,应变和应力的增幅分别达到2.55倍和1.03倍,如此大的离散性充分说明了这些试块均匀性很差,内部纤维的分散性也很差。与未添加矿渣的试件相比,添加矿渣试件的初裂强度要略高,极限抗拉强度也有一定程度的提高,而矿渣的增量与极限抗拉强度的增量之间的关系不明显。

2.4 纤维类型与拉伸应变能力的关系

图6反应了不同纤维类型、纤维含量与ECC拉伸应变性能的关系。图中第19、20组用钢纤维代替了部分的PVA纤维,替代率分别为25%和50%。由图6可见,替代率的提高明显降低了材料应力-应变曲线的抖动行为,替代率为50%时,第20组试件的曲线几乎是平坦的,与替代率为25%时有明显的抖动增加,与未掺加钢纤维的试件相比,替代率为25%时,极限拉伸应变能力由3.025%降低到1.987%,其应变能力主要是通过钢纤维的拔出和主裂缝的扩大而实现的。同样,替代率为50%的拉伸试件得到的平坦的曲线也能达到1%以上的应变值。然而,这种应变能力实际上有别于ECC多裂缝开裂所形成的应变值,裂缝的开展宽度已经超过了允许值,属于有害裂缝。通过分析可知,纤维的替代率对于初裂强度的影响不大,而适量的钢纤维替代率有利于极限抗拉强度的提高,替代率过高反而不利。

3 结论

(1)提高粉煤灰含量可以有效提高ECC的拉伸应变能力,但会显著降低材料的初裂强度和极限抗拉强度。

(2)砂胶比提高可提高材料初裂强度及极限抗拉强度,但对于极限拉伸应变能力的影响不显著。

(3)提高矿渣的掺量虽可提高初裂强度和极限抗拉强度但会严重影响材料的均匀性,并降低材料的极限拉伸应变能力,增大试验数据离散性。

(4)钢纤维的掺入对于提高材料的应变硬化能力是不利的,会导致材料呈单裂缝开展破坏形式,裂缝的宽度得不到控制。

参考文献

[1]Victor C.Li.Engineered Cementitious Composites(ECC)——A Review of the Material and Its Applications[J].Journalof Advanced Concrete Technology,2003,1,1(3):215-230.

[2]邓宗才.高性能合成纤维混凝土[M].北京:科学出版社,2003.

[3]Victor C.Li,Cynthia Wu,Shuxin Wang,et al.Interfacetailoring for strain-hardening polyvinyl alcohol-engineeredcementitions composite(PVA-ECC)[J].ACI Materials Journal,2002,99(5):463-472.

[4]Victor C.Li.高延性纤维增强水泥基复合材料的研究进展及应用[J].硅酸盐学报,2007,35(4):531-536.

[5]王永波.PVA纤维增强水泥基复合材料的性能研究[D].重庆:重庆大学,2005.

[6]邓宗才,李建辉,傅智,等.聚丙烯纤维混凝土直接拉伸性能的试验研究[J].公路交通科技,2005,22(7):45-48.

[7]Victor C.Li,Shuxin Wang,Cynthia Wu.Tensile strain-hardening behavior of PVA-ECC[J].ACI Mater J,2001,98(6):483-492.

[8]曹磊.PVA纤维增强水泥基复合材料力学性能试验研究[D].焦作:河南理工大学,2010.

14.影响金属拉伸试验的因素 篇十四

运用水星鞴庑形的抑制试验研究了水体中不同氮形态和重金属(Cu、Zn、Cd)共存时的联合生物毒性效应.结果表明,不同形态N对重金属(Me)Cu2+、Zn2+、Cd2+生物毒性的影响存在显著差异,溶液中N对重金属生物毒性的复合作用既与重金属的种类有关,也取决于N在溶液中存在形态.在中等营养水平下,除NO2--N以外,其他3种形态的`N尤其是NH4+和NO3-对重金属的毒性起拮抗作用:NH4+-N及NO3--N能明显的降低水体中重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+的生物毒性,可一定程度地减轻重金属污染的危害;而NO2-N及较高浓度水平的NH3-N却对重金属的生物毒性效应起协同作用,混合溶液生物毒性的大小顺序为NO2-N+Me>NH3-N+Me>NH4+-N+Me>NO3--N+Me.表明在水环境调查及污染评价等工作中,仅考虑单一污染是远远不够的,必须考虑共有污染物的相互作用及其综合影响.研究结果可为进一步了解富营养化和重金属污染的相互关系及生态毒性效应提供理论依据.

作 者：吴永贵 熊焱 林初夏 袁玲 WU Yong-gui XIONG Yan LIN Chu-xia YUAN Ling 作者单位：吴永贵,WU Yong-gui(华南农业大学资源环境学院,广东,广州,510642;贵州大学资源与环境学院,贵州,贵阳,550003)

熊焱,XIONG Yan(贵州大学资源与环境学院,贵州,贵阳,550003)

林初夏,LIN Chu-xia(华南农业大学资源环境学院,广东,广州,510642)

袁玲,YUAN Ling(西南大学资源环境学院,重庆,400716)

15.影响金属拉伸试验的因素 篇十五

一、国家实验室的发展目标是以国家高科技、国防建设的需求及学科前沿发展为引导，开展多结构、多功能复合材料的应用基础研究，为满足高科技、国防建设的发展对高性能化、高功能化、高可靠性、低成本的先进复合材料的迫切需求，提供方向性、共性、关键性的理论依据和原理性技术支撑，和小批量、多品种、高技术含量的军用和民用关键急需复合材料。在加强金属基复合材料的应用研究的同时，继续推进复合材料在航空、航天、信息和汽车工业等领域的实际应用；不断开展其它基体的复合材料的研究，尤其重点逐步向多学科交叉平台发展，以期在多结构、多功能复合材料的研究上有所作为。进一步加强来自不同学科和不同学术背景的研究人员之间的融合和交流，使实验室真正成为跨学科的学术交流和研究平台，使实验室成为本领域国际著名的实验室

实验室主要以材料学、材料加工工程和凝聚态物理3个二级学科为支撑，结合实验室研究现状和发展趋势，确定实验室的主要研究方向为：

1、金属基复合材料：主要研究铝、镁、钛基复合材料的设计、制备、加工和应用过程的关键基础理论和应用问题，继续加强在金属基复合材料的界面、制备科学、重熔与再生和成型加工等应用基础研究课题；同时依据对复合材料长期系统深入地研究所取得的阶段性成果，大力推进复合材料在航空、航天和国防工业中的实际应用。

2、聚合物基复合材料：主要研究聚合物基复合材料的分子设计、合成新方法、加工和应用过程的关键基础理论和应用问题，如功能聚合物分子设计理论、合成新方法、声隐身复合材料消声瓦和复合材料螺旋桨等研究方向。

3、新型功能复合材料：

（1）能源用复合材料：主要研究能源用新型功能复合材料的制备、加工和应用过程的关键基础理论课题。

（2）遗态复合材料：主要研究将植物、生物的结构等自然结构为模板，制备出各种具有特殊功能材料，并开展对转换机理等问题的基础和前沿的探索研究。

（3）纳米复合材料：以纳米尺度特殊的结构和功能效应为基础，开展聚合物基和金属基纳米复合材料的基础和应用基础研究。

二、聘任和流动

固定、客座人员管理体制以开放、联合、流动、竞争为原则，凡与本室研究方向一致的研究人员，符合以下条件的都可提出申请。

1．主持国家级基金、自然科学基金面上项目。2．重点、重大项目的主要完成人。3．国家，省市或学校杰出青年。

4．有创意和可行性并已获资助的创新项目负责人。申请者经由实验室主任召集的专家小组评议通过，即可成为实验室固定、客座人员。

由实验室主任召集的专家小组将对实验室的固定、客座人员每年进行评议，根据个人的工作成绩、工作状态和发展潜力，结合实验室的发展目标，对评议优秀者给予奖励，对评议不合格者流出实验室。

三、权利和义务

本室固定客座人员在使用本室仪器设备时享有优先权，仪器使用费可从实验室的奖励经费中支出。

为了促进学术研究，多出高水平成果，对本室固定客座人员以金属基复合材料国家重点实验室为主要完成单位的论文、鉴定成果、发明专利和获奖进行嘉奖。奖励条例见《金属基复合材料国家重点实验室论文奖励条例》、《金属基复合材料国家重点实验室成果奖励条例》。

实验室将从各方争取资源，对实验室的固定和客座人员发放额外补助津贴。

在本学科领域有原创性、有自主知识产权、有广阔发展前景和有优秀研究队伍的研究方向，实验室将在研究经费、人力、用房、仪器使用、国家研究项目申请等诸方面给予大力支持。

实验室的固定和客座人员有义务在发表论文、成果，申请专利和各种奖励时，必须署名金属基复合材料国家重点实验室并标注是实验室固定或客座人员。

自制定之日起执行。

上海交通大学

金属基复合材料国家重点实验室

16.影响金属拉伸试验的因素 篇十六

但是, 由于对这项新技术的研究时间较短, 目前尚未建立直接采用磁记忆信号来标定应力或缺陷大小的理论模型, 因此金属磁记忆检测技术仍然是一种定性或半定量的无损检测方式, 其应用还强烈依赖于检测人员的经验。因此, 材料受力状态的改变对金属磁记忆特征信号的影响规律以及它们之间的定量关系是一个具有重要理论意义和工程价值的研究课题[2,3,4]。由于金属磁记忆信号的产生受到地球磁场、外加载荷以及材料中的缺陷等诸多因素的共同影响, 具有明显的非线性, 为此, 本工作运用分形理论对不同拉伸载荷下API 5L X70管线钢试件的金属磁记忆信号盒维数的变化规律进行研究。

1 金属磁记忆信号的分形性

分形的概念最早是由Mandelbrot首先提出的, 目前已经成为研究和处理自然科学与工程中非线性问题的强有力的理论工具, 它的应用几乎涉及自然科学、社会科学和工程技术等各个学科和技术领域, 并都取得了良好的效果。关于分形, Mandelbrot给出了如下定义, 即“分形是组成部分以某种方式与整体相似的形体”[5], 它反映了自然界中广泛存在的一类物质的基本属性, 即:局部与局部, 局部与整体在形态、功能和信息等方面具有某种意义上的相似性。分形理论的两个基本特性是自相似性和分形维数, 严格遵循自相似的形体称为规则分形, 它一般由数学模型生成;仅在统计意义下自相似的形体称为无规则分形, 自然界的分形多为无规则分形, 它们往往具有一个最小标度和最大标度, 在这个标度区间内才具有自相似性, 称这个区间为无标度区间, 它体现了分形具有跨越不同尺度的对称性。分形维数简称分维, 它从测度论和对称理论方面刻画了系统的无序性, 是描述复杂对象的最基本特征。

1.1 分维数的测定方法[6]

关于分形维数的定义有很多, 如盒维数, 分配维数、关联维数, 自相似维数, 谱维数等, 但是最为简单明了、应用最为广泛的分形维数就是盒维数 (Box counting dimension) dB, 它在信息处理、预测等领域都有成功的应用。

设X是欧式空间Rn上的一个集合, Nr为覆盖集合X的半径为r的闭球个数, 那么, 集合X的上、下盒维数定义为

undefined

如果d+B (X) =d-B (X) , 那么集合X的盒维数定义为

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为了计算方便, 文献[6]给出了与盒维数等价的网格维数的概念, 设X是欧式空间Rn上的一个集合, Nr表示集合X与Rn上尺度为r网格相交的网格格子的个数, 那么, 集合X的上、下网格维数定义为

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如果d+N (X) =d-N (X) , 那么集合X的网格维数定义为

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因为对r网格中的任何一个格子必包含在一个半径为c1r的闭球之内, 且也必包含一个半径为c2r的闭球 (c1, c2为与r无关的常数) , 故dN (X) =dB (X) 。

因此, 对于平面图形F, 在确定其盒维数时, 可以用边长为δ的网格来覆盖整个图形, 则图形F与网格相交的方格数N (δ) 就称为图形F在标度δ下的盒数。若

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极限存在, 则该极限就称为图F的盒维数。当δ较小时, 经过坐标变换后, 可以将式 (1) 写成下列形式:

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利用式 (2) 对直线进行最佳拟合后就可以求得曲线的盒维数。

1.2 磁记忆信号的分形特性

在应用分维数描述金属磁记忆信号之前, 首先要判断磁记忆信号是否分形, 这可以通过研究其是否存在无标度区来判断, 即在双对数曲线log (N (δ) ) --log (δ) 中是否存在直线段。判定金属磁记忆信号是否分形的具体操作步骤如下: (1) 在平面内作间距为δ的方网格; (2) 计算金属磁记忆信号与方网格相交的方格数N (δ) ; (3) 改变δ, 重复上述 (1) - (2) , 得到相应的N (δ) ; (4) 做出log (N (δ) ) --log (δ) 双对数曲线。

若曲线中存在一段直线 (或近似直线) , 则可以认为金属磁记忆信号是分形的, 根据式 (2) 这段直线的平均斜率就是金属磁记忆信号分形的盒维数dB。图1和图2分别给出了某试件磁记忆信号在标度δ下的总盒数N (δ) 及其双对数曲线, 从图2可以看出, 在无标度区[1.5, 3.5]内, 金属磁记忆信号是分形的, 因此可以利用分形理论对金属磁记忆信号进行研究。

研究表明[6], 金属系统产生分形结构的物理机制是系统的耗散性。金属磁记忆现象产生本身就是一个耗散过程的结果, 在这个过程中, 不仅诸要素单独对金属磁记忆信号产生影响, 而且各要素之间也有关联 (如外加载荷与应力集中的关系, 应力集中与材料内部微观缺陷之间的关系等) , 任何一个因素的微小改变都会导致磁记忆信号的变化, 而且这种变化是非线性的, 具有高度的复杂性。

对于特定的铁磁金属系统, 金属磁记忆信号的产生反映了铁磁材料内部应力对磁畴定向的作用程度, 因此, 可以把金属磁记忆信号的分维数作为铁磁材料内部应力变化的一种度量。

2 实验

2.1 实验材料

实验材料选用国产API 5L X70管线钢板材, 测试后获得该钢的力学性能如下所示:屈服强度ReL=582MPa, 抗拉强度Rm=656MPa, 伸长率A=26%。

2.2 实验方法及设备

将试件加工成图3所示的形状, 共计3组, 试件编号分别为1, 2和3号。在WAW-1000B型微机控制电液伺服万能试验机上进行拉伸, 拉伸载荷分别为0.3ReL, 0.5ReL, 0.7ReL, 0.9ReL, 1.0ReL和1.1ReL, ReL表示材料的屈服强度。

当拉伸载荷达到预定值以后, 保持载荷10min, 然后卸载。使用俄罗斯生产的TSC-1M-4型金属磁记忆检测仪对试件进行检测。测试过程中将仪器设置成去除周围磁场影响的状态, 检测步长设定为1mm。图4为1号试件在拉伸之后的部分磁记忆信号检测曲线。

3 分析与讨论

根据网格维数的定义, 按照前文1.2节介绍的操作步骤, 笔者利用MathWorks公司的Matlab软件开发了求取一维曲线盒维数的Matlab程序, 可以方便地获得不同拉伸载荷下试件金属磁记忆信号的盒维数dB。图5给出了不同载荷条件下3组试件盒维数的变化规律。

从图5可以看出, 对于每一试件, 当外加载荷为0时, 其金属磁记忆信号的盒维数最大;随着拉伸载荷的不断增加, 试件金属磁记忆信号的盒维数逐渐减小。在相同载荷下, 各试件的盒维值并不相同, 这是因为尽管试件取自同一块X70管线钢板材, 但其内部的微观结构和所经受加工过程并不尽相同, 这恰恰说明盒维值可以很好地反映材料内部的某种不确定性。

盒维数的值反映研究对象的不规则程度, 金属磁记忆信号盒维数的值反映了金属磁记忆信号曲线的不规则程度, 这说明, 对于一定的铁磁材料系统 (实验中, 可以把3个试件看作3个独立的系统) , 当地磁场和材料内部的耗散结构一定时, 金属磁记忆信号的不规则

程度和外加载荷 (也就是材料内部的应力水平) 有关。

金属磁记忆效应产生的内部原因取决于铁磁晶体的微观结构特点。铁磁材料经过加工以后, 内部产生组织结构的不均匀性, 它们往往是缺陷或应力集中部位, 一般以位错的形式存在, 在地磁场的作用下, 表现出磁畴的固定节点, 产生磁极, 形成退磁场, 以微弱的磁场散射的形式在工件表面出现, 表现为金属磁记忆性。当没有外加载荷时, 可以认为铁磁材料内部各磁畴分布是无序的。当开始施加外加载荷时, 铁磁材料内部的其他因素不变, 只有应力集中程度发生了变化。在应力集中的作用下, 各磁畴排列和自发磁化的方向开始向趋于一致的方向发生变化, 并且随着外加载荷的不断增加, 这种一致性得到增强, 从而表现为其金属磁记忆信号盒维值的下降。因此, 磁记忆信号的盒维数可以反映材料内部的应力状态, 这为利用盒维数对铁磁构件的内部应力水平进行预测提供了一条可能的有效途径。

4 结论

(1) 用分形来描述金属磁记忆信号的特征是可行的, 在统计特性下, 金属磁记忆信号是分形结构。

(2) 相同载荷下, 同种材料试件的盒维数有略微的差别, 这是因为其内部微观结构和加工经历不同所致。

(3) 金属磁记忆信号的盒维数反映了各因素对金属磁记忆信号产生影响的复杂程度, 对金属磁记忆效应来说, 它反映了铁磁材料内部的应力水平。

参考文献

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