Это очень распространенная и классическая проблема в испытаниях механических свойств материалов. Стальная проволока прерывается в испытаниях на растяжение в плоскогубцах, в подавляющем большинстве случаев не проблема недостаточной прочности самой проволоки, а из"Неравномерный разрыв", вызванный "концентрацией напряжений" и "удерживающим повреждением".

Проще говоря, это стальная проволока в районе плоскогубца."Досрочно" разрушается. Ниже приводятся подробные причины и решения этой проблемы:

Основная причина: концентрация напряжений

В идеальных испытаниях на растяжение напряжения на участке дальности образца (равномерной части посередине) распределяются равномерно. Но рядом с плоскогубцами ситуация усложняется:

1.Мутация геометрии: проволока из свободного состояния внезапно плотно укушена клещами, точка захвата является точкой мутации геометрии и связанных условий.

2.Концентрация напряжений: все внешние силы передаются через эту точку захвата, в результате чего местное напряжение на краю плоскогубца намного выше среднего напряжения на остальной части образца. Даже если среднее напряжение не достигает прочности проволоки на растяжение, пиковое напряжение на краю плоскогубца, возможно, превысило предел материала, что приводит к образованию трещин здесь и быстрому разрыву.

Анализ конкретных причин и решений

1. Проблемы с плоскогубцами

Типы клещей не совпадают:

Проблема: Использовались неправильные клещи. Например, плоские плоские плоскогубцы, используемые для испытания плоских образцов, чтобы удерживать круглую проволоку, образуют линейный контакт, огромное давление, легко давить и отрезать проволоку.

Решение: необходимо использовать форму образцаВКлапаны типа.ВТип плоскогубцы лучше обернут круглую проволоку, точка/Линейный контакт превращается в поверхностный, что делает распределение напряжений более равномерным.

Износ или повреждение клещей:

Проблема: После длительного использования плоскогубцев зубчатые полоски разминаются, появляются ямы, углы обвала или ржавчина. Это может привести к снижению удерживающей силы и требует большего зажима, чтобы предотвратить скольжение, тем самым усугубляя повреждение проволоки; В то же время поврежденные плоскогубцы сами по себе создают много точек концентрации напряжений.

Решение: периодически проверять и заменять изношенные клещи. Убедитесь, что зубы плоскогубца четкие и неповрежденные.

2. Задачи операции захвата

Неправильное удержание:

Проблема: Зажимная сила слишком мала, проволока скользит в плоскогубцах, и как только она скользит, она вызывает серьезные царапины и сжатие на поверхности, образуя источник трещин. Слишком большая сила захвата может непосредственно сплющить или сжать стальную проволоку, вызывая серьезные механические повреждения и концентрацию напряжений на плоскогубцах.

Решение: Применять правильную и однородную удерживающую силу, чтобы просто предотвратить скольжение. Для оборудования с гидравлическим или пневматическим захватом подходящее давление может быть установлено в соответствии со стандартом или опытом.

Плохо для:

Проблема: образец не установлен на центральной линии приспособления, имеет эксцентриситет. Это приводит к тому, что образец подвергается дополнительному изгибному напряжению в дополнение к растягивающему напряжению. Изгибающее напряжение наибольшее на краю плоскогубца, что значительно способствует образованию трещин.

Решение: Тщательно установите образец, убедитесь, что он находится в паре. Для приспособлений для автоматической настройки сердца, пусть они свободно настраиваются на месте.

Недостаточная длина захвата:

Проблема: длина зажима проволоки в плоскогубцах слишком коротка. Это может привести к тому, что плоскогубцы недостаточно привязаны к проволоке, легко скользят, а напряжение не может быть эффективно передано плавно от плоскогубца к секции шага, что приводит к концентрации высоты напряжения на выходе плоскогубца.

Решение: Убедитесь, что длина захвата достаточна и обычно требует, чтобы длина захвата была не меньше диаметра проволоки3 - 5Удвоение или соблюдение требований соответствующих стандартов тестирования.

3.Подготовка проб

Повреждения губ:

Проблема: во время захвата зубчатые полосы плоскогубца уже вызвали видимые царапины, вмятины или царапины на поверхности проволоки невооруженным глазом. Эти повреждения сами по себе являются крошечными трещинами, которые непосредственно становятся отправной точкой для разрушения.

решение:

Используйте плоскогубцы с более тонкими и плотными зубчатыми полосками (для высокопрочной проволоки).

Добавление прокладки к месту захвата проволоки является очень эффективным способом. Часто используемые прокладочные материалы включают:

Тонкая медная кожа, алюминиевая кожа: хорошая пластичность, может заполнять пустоты между плоскогубцами и проволокой, рассеивать давление.

наждачная бумага: направление песка к проволоке может не только увеличить трение, чтобы предотвратить скольжение, но и играть роль буфера и дисперсионного давления.

Специальные пластиковые прокладки.

Сам образец имеет недостатки:

Проблема: Если у самой проволоки есть оригинальные дефекты, такие как царапины, микротрещины или ржавчина вблизи плоскогубца, то это, естественно, самое слабое звено.

Решение: При отборе проб проверяется качество поверхности образца, избегая использования участков с явными дефектами в качестве места захвата.

Шаги подведения итогов и проверки

При столкновении с тем, что проволока всегда ломается в плоскогубцах, рекомендуется проверить ее в следующем порядке:

1.Сначала проверьте плоскогубцы: соответствуют ли ониВГубки типа? Зубы изношены? Чисто ли?

2.Проверьте удерживающий сегмент образца: есть ли явные царапины или повреждения на поверхности? Если да, укажите, что захват слишком велик или что плоскогубцы не подходят.

3.Попробуйте использовать прокладку: это простое, недорогое и часто эффективное решение. Упакуйте удерживающую часть тонкой медной пластиной или нажимной бумагой (песчаной поверхностью, прикрепленной к проволоке) и зажимайте ее.

4.Проверьте операцию: является ли захват умеренным? Правильный образец? Достаточно ли длины?

5.Наблюдение за положением разрыва: если разрыв всегда находится на одной стороне края плоскогубца, это, вероятно, плохая проблема в середине. Если он находится внутри плоскогубца, это, скорее всего, вызвано чрезмерной силой захвата или повреждением плоскогубца.

Систематически анализируя и корректируя эти факторы, можно решить подавляющее большинство проблем.Проблема « сломанного на клещах», чтобы получить результаты испытаний, которые действительно отражают свойства материала.