В упаковочных, текстильных, клеевых, пластмассовых и медицинских приборах и других отраслях промышленности разработки материалов и контроля качества, электронная тяговая испытательная машина является краеугольным камнем для оценки механических свойств материала. Самым прямым результатом теста являются исходные данные о значениях силы и смещении, которые преобразуются в физически значимые и сопоставимые параметры производительности, такие какИнтенсивность при растяжении, удлинении, разрыве, разрывеЭто зависит от точных формул расчета и пересчета единиц. Эта статья будет систематически анализировать логику вычислений и стандартные методы этих основных параметров, чтобы помочь лаборантам, инженерам по качеству и разработчикам правильно интерпретировать данные и обеспечить точность результатов испытаний.

От тестовой кривой к параметрам производительности: понимание основных понятий

Стандартный тест на растяжение, отслоение или разрыв, электронная машина тяги и ее программное обеспечение записывают полную кривую силы - смещения. Наша задача состояла в том, чтобы извлечь ключевые характерные точки из этой кривой и в сочетании с геометрическими размерами образца вычислить количественные показатели, которые могут характеризовать внутренние свойства материала.

Эти показатели обычно подразделяются на две категории:Показатели прочности(Способность материала противостоять разрушению, как правило, зависит от величины силы и площади сечения) иПоказатели деформации(Способность материала к деформации при напряжении обычно связана с смещением и первоначальной длиной). Все вычисления основаны на обеспечении правильного соответствия измеренных значений стандартным единицам, таким как стандартный перевод значений силы между Ньютоном (N) и килограммом силы (kgf) (1 kgf = 9.80665 N).

Обобщение и анализ основных формул

В приведенной ниже таблице обобщены параметры производительности и стандартные формулы расчета, которые часто используются при использовании электронных тяговых испытательных машин, обратите внимание на различия между различными системами единиц (международная система единиц и инженерная система единиц).

Отраслевые сценарии применения формул связаны со стандартами

Понимание сценариев применения формулы имеет решающее значение для проверки правильности метода.

• Испытания упаковочных материаловА.прочность на растяжениеиудлинение разрываДля оценки механических свойств упаковочных пленок и бумаги;Интенсивность вскрышиДля проверки качества сцепления между слоями композитного упаковочного материала;Интенсивность разрываЭто связано с устойчивостью упаковки к повреждениям и расширению. Эти тесты обычно соответствуют стандартам ASTM D882, GB / T 1040.3 и GB / T 2792.

• Клей и изделия из герметика: Основным показателем оценки являетсяИнтенсивность вскрыши(отслоение при 90° или 180°) иВязкость. Формула расчета должна строго соответствовать таким критериям, как GB / T 2792, GB / T 4851 и иметь в виду, что отчет должен содержать шаблоны разрушения (нарушение сцепления, нарушение сцепления или разрушение материала).

• Текстильные и нетканые изделия:: Помимо обычных растягивающих свойств,прочность на разрыв(Использование специальных шаровых головок) также является распространенным тестом, принцип расчета которого отличается от прочности на растяжение. Соответствующие стандарты включают GB / T 3923.1, ISO 13934 - 1 и другие.

• Пластик и резина: Требуются расчетырастягивающее напряжение(например, напряжение текучести, напряжение при постоянном растяжении),Модуль упругостиа такжеИнтенсивность разрушения и удлинениеДля полного представления своего механического поведения, следуя стандартам серии GB / T 1040.1, ISO 527 и т.д.

Обработка данных и отчетность о результатах

1. Количество образцов и действительность результатовСтандарт обычно требует не менее 5 эффективных образцов. Если образец скользит или ломается в месте захвата, данные аннулируются. Конечный результат - среднее арифметическое значение данных действительного образца.

2. Объединение и преобразование единиц:: Перед расчетом необходимо унифицировать единицы всех физических величин. Значения силы, единицы длины и площади должны находиться в одной системе (например, все международные единицы: N, mm, mm²), а затем вычисляться, чтобы избежать распространенных ошибок.

3. Поддержка программного обеспечения и ручная проверка:: Современное программное обеспечение для интеллектуальных электронных испытательных машин тяги автоматически вычисляет большинство из этих параметров. Но понимание базовых формул помогает вручную проверять и выявлять неисправности в случае аномалий данных, а также является основой для оценки точности вычислений программного обеспечения.

4. Целостность доклада:: Профессиональный отчет о тестировании не только содержит средние значения, но и должен указыватьЗначения zui, минимальные значения, стандартные отклонения и ключевые сведения о стандартах испытаний, которые должны соблюдаться, размерах образца, температуре и влажности окружающей среды и скорости растяжения.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: При проведении теста на снятие клейкой ленты программное обеспечение дает "Может ли значение силы zui "непосредственно использоваться в качестве силы отслоения?
Ответ:Нет.Интенсивность отслоения определяется на единицу ширины.Средняя сила вскрыши. Процесс отслаивания клейкой ленты обычно имеет начальный пик ("Значение силы zui "), затем значение силы колеблется в пределах одного интервала. Стандартный метод расчета (например, GB / T 2792) предусматривает, что кривая силы в пределах эффективной длины отслоения после стабилизации процесса отслоения должна быть взята для расчета ее среднего значения и деления на ширину образца.

Вопрос: Как определить "площадь сечения" образца при расчете прочности на растяжение? Что делать с образцами непрямоугольного сечения?
Ответ: Для образцов типа гантели или прямоугольной полосы площадь сечения = толщина х ширина.КлючПеред тестом необходимо провести параллель образца.Многоточечное измерение толщины и ширины и получение минимального значенияДля расчета минимальной площади поперечного сечения, поскольку разрыв обычно происходит в слабом месте. Для нестандартных образцов, таких как круглые, кольцевые и т.д., начальная площадь сечения рассчитывается с использованием соответствующей геометрической формулы и четко указывается в отчете.

Вопрос: Наши датчики тяги имеют диапазон 500 Н, но при испытании тонкой пленкиZui энергично только около 2N, результаты расчетов заслуживают доверия?
Ответ: Данные в этом случаеОтносительная погрешность может быть большой.Надежность результатов сомнительна. Датчик соответствующего диапазона должен быть выбран в соответствии с диапазоном ожидаемых значений силы для измеренного материала. Высококачественная испытательная машина должна быть оснащена многоступенчатым датчиком или одним датчиком с высоким разрешением, чтобы обеспечить достаточную точность и разрешение при испытаниях на малой мощности. В отчете следует указать диапазон используемых датчиков.

Вопрос: Расчетная единица прочности на разрыв составляет N / мм, и можно ли сравнить ее размер с единицей прочности на растяжение MPA (N / mm²)?
Ответ:Непосредственно сравнивать нельзя..Интенсивность разрыва (N / mm) - это "интенсивность линии", обозначающая силы, необходимые для разрушения единицы толщины; В то время как прочность на растяжение (MPA) является « поверхностной прочностью», которая указывает на силу, которая переносится на единицу площади. Они имеют разные физические значения и измерения, отражающие способность материала противостоять различным формам разрушения.

Цель настоящего документа заключается в том, чтобы предоставить общую техническую справочную информацию для расчета данных ЭЛА. Конкретные методы тестирования, применение формул и определение соответствия должны строго соответствовать выполняемымНациональные, отраслевые или международные стандартыОфициальные условия, а также правила эксплуатации используемых приборов. В случае обновления или несоответствия содержащейся в тексте информации мы будем рады обсудить ее с нами.