材料的断裂行为除其他因素外,还取决于加载速率。高速拉伸试验提供了金属或塑料在高应变率下拉伸性能的表征。这些参数对于碰撞模拟特别有价值。
在高速拉伸试验中,在负载速度高达20米/秒的平面哑铃试样上进行测试。在试样上使用直接拉伸测量也是可能的,允许生成信息丰富的应力-应变图。高速拉伸试验使用高速试验机这些伺服液压试验机在高达160千牛的力下,试样的速度可达20米/秒。
人们早就知道,机械技术材料的特性(除其他外)取决于加载速率;换句话说,就是应变率。然而,在实践中,冲击载荷经常是部件失效的原因。从事防撞汽车开发的设计师很快发现,使用准静态测试中获得的材料特征值会产生不正确的结果。只有利用高速拉伸试验的数据,才能在数值模拟和实际之间实现良好的相关性。
随着数值模拟越来越多地用于设计成形工艺(钣金成形、锻造),流动曲线对成形速率的依赖关系的知识是必不可少的。在这种情况下,材料科学家之间的讨论总是集中在应变率上。因为这些取决于试样的形状lo,它们不适用于指定机器特性。因此,机器制造商规定了活塞的速度。
1000℃下高速拉伸试验,高速试验机160 kN / 20 m/s
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在高速拉伸试验中,为了获得更精确的力测量,试样经常安装应变计。应变片(两面,正面和背面)只应用于试样的弹性变形区域。应变计以半桥的形式对角布置。测量信号表现出相当少的信号振荡比压力传感器的力信号。应变片也可以应用于测试截面上的试样,以进行准确的应变测量。在这种情况下,应变计用于四分之一桥。由于测试时间非常短(只有几毫秒),需要非常快的测量放大器,以及一个额外的瞬态记忆卡。