大家有沒有遇到過這樣一種情況,不同的人測同一組樣品,力值差不多,但強度差很多,這種情況大概率是尺寸測量的誤差引起的。
本期科準測控小編跟大家聊一聊試樣的尺寸測量。試樣的尺寸測量方式有很多種,其中包括:
一、包括千分尺等接觸式直接測量法
二、影像儀等非接觸式直接測量法
三、天平密度法等間接測量法
但不論采用哪種方法,測量誤差肯定會存在。
那么尺寸測量誤差會對測試結(jié)果造成多大的影響呢?
(以ISO5271A拉伸樣條和ISO178彎曲樣條為例)
如果寬度和厚度都偏大1%,即寬度測量偏大0.1mm,厚度測量偏大0.04mm,那么拉伸強度將偏小2%,彎曲強度將偏小3%。
若寬度和厚度都偏大0.1mm,那么拉伸強度將偏小3.5%,彎曲強度將偏小5.8%。
注:所以結(jié)論是尺寸測量誤差能對測試結(jié)果產(chǎn)生非常大的影響,必須予以重視。
實際測試中zui常用的是接觸式直接測量法。為了保證測試精度,我們要從四個角度考慮方法是否合適。
主要分為四點:量具量程精度、測頭形狀、接觸應力和測量位置
1、量具量程要大于試樣尺寸,并且精度符合要求。
例如厚度0.1mm以下的薄膜用油標卡尺測試就不合適,因為即便是高精度的卡尺,本身的測量誤差就達到0.02mm。因此一般選擇微米級精度的測厚儀測量薄膜厚度。
2、測頭形狀。以擺錘沖擊樣條為例。
擺錘沖擊按條缺口角度為45±1°
常規(guī)缺口圓弧半徑為0.25±0.05mm,對于這個缺口剩余寬度的測試,一般來說側(cè)頭角度30°,
側(cè)頭頭部半徑0.1mm可以滿足要求。
3、接下來是接觸應力。軟質(zhì)材料很容易受力壓縮,對于這些材料的尺寸測量就需要一個恒定的接觸應力。
一般來說,軟質(zhì)發(fā)泡材料測試時的接觸應力為100±10Pa。國際橡膠硬度大于35°的橡膠采用22±5000Pa的接觸應力,國際橡膠硬度小于35°的橡膠采用10±2000Pa的接觸引力。
參考資料:《GB/T2941-2006/IS023529:2004橡膠物理試驗方法試樣制備和調(diào)節(jié)通用程序》
4、最后是測量位置,對于注塑的塑膠樣條來說,樣條側(cè)面會存在一個不大于1°的脫模角。
因此寬度的最大和最小值之間的誤差能達到0.14mm。
此外,負數(shù)試樣會存在熱收縮,在試樣中間測量和邊緣測量厚度會存在較大差異,因此相關(guān)標準也會規(guī)定測量位置。
例如ISO178要求試樣的寬度測量應在厚度中心線±0.5mm的位置,厚度測量應在寬度中心線±3.25mm的位置。
讓我們舉幾個例子:
a、對于塑料拉伸樣條,推薦千分尺測量寬度和厚度。
b、對于缺口沖擊樣條,可用千分尺或分辨率1μm的側(cè)后儀測量,但車頭底部圓弧半徑不超過0.1mm。
c、對于薄膜樣品,推薦分辨率優(yōu)于1μm的測厚儀測量厚度。對于橡膠拉伸樣品,推薦測后儀測量試樣厚度,但要注意側(cè)頭截面積和負載。
d、對于較薄的發(fā)泡材料,推薦專用測厚儀測厚度。
以上便是關(guān)于材料力學測試中試樣尺寸測量的主要內(nèi)容。力學測試中的每一個細節(jié)都關(guān)乎測試結(jié)果的準確性,如何選擇正確的試樣尺寸測量設備同樣至關(guān)重要。如您有任何關(guān)于試樣尺寸測量的疑問,歡迎關(guān)注我們,也可以給我們私信和留言,科準測控技術(shù)團隊為您免費解答!