GBT 8653-1988 金属杨氏模量、弦线模量、切线模量和泊松比试验方法 (静态法).pdf

中华人民共和国国家标准
金属杨氏模量、弦线模量、切线模量
和泊松比试验方法(静态法)
8653-88
Metallic materials-determination of Young's modulus
chord modulus, tangent modulus and Poisson s ratio
(statical method)
本标准适用于室温下用静态法测定金属材料弹性状态的杨氏模量、弦线模量、切线模量和泊松比。
1原理
试样施加轴向力,在其弹性范龃内测定相应的轴向变形和横向变形,以便测定本标准所定义的一项
或几项力学性能
注:轴向力:沿试样纵轴方向施加的拉伸力和压缩力
轴向变形:在平面内平行于试样纵轴方向线长度的伸长和缩短。
横向变形:在半而内垂直于試样纵轴方向线长度的缔短和伸长。
定义
2.1试样平行长度(1。):試样两头部或两夹持部分(不带头试样)之间的平行长度
2.2试样原始标距(L。):在试洋上用以测量试样长度变化的两标记间原始长度。
2.る引伸计标距:用引伸计测量试样变形时所使用试样部分的长度(此长度一般不应大于试样原始
标距,但不小于试样直径da或宽度b。)。
2.3.1轴向引伸计标距(L):测量试样轴向变形的引伸计标距。
2.3.2横向引伸计标距(Ie):测量试样横向变形的引伸计标距。
2.4应力(标称应力)():试验时轴向力除以试样原始横截面积的商
2.5应变(标称线应变):试样在轴向力下其原始线性尺寸单位长度的变化。
2.5.1轴向应变(a):在平面内平行于试样纵轴方向的线应变。
2.5.2横向应变(∈:):在平面内垂直于试样纵轴方向的线应变
2.6杨氏模量():轴向应力与轴向应变成线性比例关系范围内的轴向应力与轴向应变之比。
有许多金属材料,其拉忡杨氏模量与压缩杨氏模量有差别,应注意区分。
6.1拉伸杨氏模量(B):轴向拉伸应力芎轴向拉伸应变成线性比例关系范内的轴向拉伸应力
与轴向拉伸应变之比。
2.6.2压缩杨氏模量(B:):轴向压缩应力与轴向压缩应变成线性比例关系范围内的轴向压缩应力
与轴向压缩应变之比。
2.7弦线模量(Ea):在弹性范围内轴向应力-轴向应变曲线上任两规定点之间弦线的斜率
2.8切线模量(Bm):在弹性范围内轴向应力-轴向应变曲线上任一规定应力或应变值处的斜率。
注:弦线模量和切线模量遁用于呈非线弹性状态的金属材料。
2.9泊松比():轴向应力与轴向应变成线性比例关系范围内横向应变与轴向应变之比的绝对值
中华人民共和国冶金工业部1988-01-18批准
1989-02-01实施
GB865る-88
3符号、名称和单位
符号、名称和单位列于表1:
表1
序号
符号
名称
单
矩形试样原始厚度
炬形试样平行长度部分的原始宽度
圆形试样平行长度部分的原始直径
试样平行长度
试样原始标距
轴向引伸计标距
横向引伸计标距
试样轴向变形
试样黄向变形
轴向变形增量
横向变形增量
试样平行长度部分的原始横面积
mm
铀向力
轴向力增量
轴向应
轴向应力的平均值
杨氏模量
拉伸扬氏模量
压缩杨氏模量
线模量
切线模最
轴向应变
横向应变
轴向应变的平均俏
横向应变的平均值
26
斜率变度系数
泊松比
相关系数
数据对数∏
从1~k累加符号
试样
4.1试样形状和尺寸
4.1.1圆形和矩形拉仲试样按GB6397-86《金属拉伸试验试样》的规定
4.1.2圆形和矩形压缩试样按GB7314-87《金属压缩试验方法》的规定。
4.1.了通过协商可以采用其他类形的试样。
4.1.4试样头部形状和尺寸应适合于试验机夹头的夹持。
1.5头部带承载销孔的炬形拉伸试样,销孔中心与标距部分的宽度的中心线偏离应不大于标距部
分宽度的0.005倍。
4.1.6两面和四面机加工的矩形试样,其机加工面的表面粗糙度应不大于R.1.6um
GB8653-88
4.2样坏的切取与试样制备
4.2.1榉坏切取的部位、方向和数量应按有关标准或协议的规定。
4.2.2切取样坯和机加工试样时,应防止因冷加工或受热而影响金属的力学性能。
4.2.了完成最后机加工的试样,应平直、无毛刺、表面无划伤及其他人为或机械损伤、
4.2.4从带卷切取的薄板试样,允许带有不影响性能测定的轻度弯曲。
2.5对于薄板的矩形试样,可以在试样宽度两側制备小凸耳(不允许制备小缺ロ)供装卡引伸计
用。帯凸耳的矩形试样,见GB3076--82《金属薄板(带)拉伸试验方法》和GB7314-87。引伸计装
卡于同侧两凸耳的外側或内侧,其引伸计标距应为两凸耳宽度中心线之间的距离。
4.る试样贮存:试样应置于干燥无腐蚀介质的室温环境中存放,并防止贮存期间产生变形和表面损
5试样尺寸的测量
5.1圆形试样应在标距两端及中间处相互垂直的方向上测量直径,各取其算术平均值,按公式(1)计
算横截面积。将三处测得横截面积的算术平均值作为试样原始榄截面积
5.2矩形试样应在标距两端及中间处测量厚度和宽度,技公式(2)计算横截面积。将三处測得横截
面积的算术平均值作为试样原始横截面积。
:带凸耳的试样,不应在靠近凸耳根部处测量其宽度。
5.3测量试样原始横截面尺寸的量具应满足表2规定的要求。测量时应情读到量具最小刻度的半
个剡度值。
表2
m
横截面尺小
巢具最小刻度值,不大丁
0.J~0.5
0.001
0.D02
>2.0~10.0
0.0t
5.4测量试样尺寸的量具应由计量部门定期检定
6试验设备
试验机
8.1.1各种类型的试验机均可使用,其误差应符合或优于JG139-88拉力、压力和万能材料试
验机检定规程》或JG157-83《小负荷材料试验机检定规程》的1级试验机要求。
6.1.2试验机应备有调速指示装置,能在本标准规定的速度范围内灵活调节。
6.1.了试验机应具有记录或显示装置,满足本标准测定力学性能的要求。
6.1.4压缩试验用的试验机,除了要满足6.1.1~6,1.3条要求外,其他附助装置,例如调平台、力的
导向装置和约束装置等的要求,按GB78314-87中第3章“试验设备”的规定
6.2引伸计
6.2.1引伸计(包括记录器或指示器)应进行标定,标定时的T作状态应尽可能与试验时的工作状态
相同。引伸计的标定与分级方法应按GB28-87《金属拉伸试验方法》附录A进行。计算的标定系
数保閨4位有效数字,计算的应变示值误差保留两位有效数字。