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应变片式引伸计的正确使用

北京机电研究所 张金生

材料力学性能测试中，关于材料变不仅要求要有高精度的测试设备，还必须要有高精度的试棒。
3、应变硬化指数 n 的测量: 应变硬化指数 n 的测量需要使用引伸计绘制拉伸曲线直到最大
力 Fm 附近，这就要求所使用的引伸计必须有足够大的测量范围，对于黑色金属，一般应该
使用 50%测量工作范围的引伸计。这一测试过程，对于塑性比较好的材料而言，只要稍加注
意，能够在拉伸接近最大力点时适时卸下引伸计，就是安全的。但是，如果被测材料的塑性
稍差，就要非常小心，必须保证在拉伸即将达到最大力时立即卸下引伸计，以保证不会因试
棒断裂而打坏引伸计。对于使用橡皮筋固定引伸计者，可以使用锋利的小刀割断橡皮筋，以
提高操作速度。
4、使用引伸计绘制全曲线自动测量延伸率：实施中，是以记录下的断裂总伸长率 At 来确
定其断后伸长率 A。所以要选用与试棒测量标距相同标距的引伸计。此种用法因为要使用引
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持至关重要。其一，必须使用液压夹头或螺纹犟紧连接，以保证试棒在断裂时不会沿轴向跳
动，从而不会使引伸计过量张开和受到冲击。其二，试验机机架刚度要大（用大吨位试验机
做小试棒），最好使用丝杠驱动或电液伺服式试验机，以保证试棒断裂时机架的弹性恢复变
形尽量小，其移动夹头（横梁）的跳动也尽量的小，这同样是为了保证试棒在断裂时不会沿
轴向跳动，从而不会使引伸计过量张开和受到冲击。其三，试棒不要太长。较长的试棒在断
裂时弹性恢复的长度也大（注意：高强度和低弹性模量的材料也如此），同样在试棒断裂时
会对引伸计产生冲击。需要说明的是，上述曲线的绘制现在多采用引伸计和位移计（编码器
或直线电阻）接力测量的方式进行，这种方式对保护传感器很安全，也能满足一般测试的精
度要求。但是使用位移计测量的那部分曲线现在多采用由位移量除以试棒的平行长度来折算
其相应的应变值。这一计算方法是建立在拉伸力不再增加，因而机架的变形也不再增加，和
试棒也仅仅是其平行长度内在不断伸长，而平行长度外则完全不伸长的假设条件下的。这一
假设显然带有一定的正向误差。在这里，如果计算时的 Lo 不是采用试棒的平行长度，而是
将过渡圆弧部分也包括进来，或许会适当减小其折算误差。
5、引伸计的安装固定：现在通常的引伸计安装固定方法是使用橡皮筋，使用橡皮筋在试棒
上固定引伸计也有很多技巧，最主要的有以下四点。其一，松紧适度。一般是在把橡皮筋拉
长到最大长度的 80%左右或原始长度的 4 倍左右下使用。其二，缠绕圈数适度，缠绕过少则
缠绕力不够，刀口固定不牢；缠绕过多则可能在试棒产生较大变形时，刀口在橡皮筋与试棒
的