拉伸試驗(yàn)原理
拉伸試驗(yàn)是用來測試材料在靜止狀態(tài)承受荷重或受到緩慢增加負(fù)荷時(shí)的抵抗能力，將試桿的兩端夾持于拉伸試驗(yàn)機(jī)之上下夾頭中，加荷重于試桿,則試桿會逐漸伸長。當(dāng)電子萬能試驗(yàn)機(jī)(萬能材料試驗(yàn)機(jī)）繼續(xù)慢慢增加荷重，而把對應(yīng)每一荷重的伸長紀(jì)錄下來，可得荷重－伸長曲線圖，而伸長的比例即變形的比例稱為工程應(yīng)變；試片經(jīng)拉伸后，以應(yīng)力為y軸，應(yīng)變?yōu)閤軸，可以畫出應(yīng)力－應(yīng)變曲線圖（如下圖(a)、(b)），進(jìn)而得之各材料的降伏強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、伸長、收縮等…
1. 比例限與彈性限：
如上圖(a)，當(dāng)外加應(yīng)力不超過P點(diǎn)時(shí)，其應(yīng)力（σ）與應(yīng)變（ε）成直線比例關(guān)系，即滿足Hooke’s Law：
σ＝Eε
斜率即為楊氏系數(shù)E；σP稱之為比例限，σE稱之為彈性限，當(dāng)外加應(yīng)力超過σP時(shí)，應(yīng)力－
應(yīng)變關(guān)系不再呈直線，但變形仍屬彈性；直到應(yīng)力超過σE之后，該材料已經(jīng)塑性變形，此時(shí)若將外力釋放，材料將不再回復(fù)原來形狀。一般而言，金屬與陶瓷材料之σP與σE大致相同。
2. 降伏點(diǎn)與降伏強(qiáng)度：
有些材料具有明顯的降伏現(xiàn)象，有些則否；如上圖所示：當(dāng)應(yīng)力超過σE后，如果繼續(xù)對試片施加荷重，當(dāng)達(dá)到某一值時(shí)，應(yīng)力突然下降，此時(shí)應(yīng)力稱之為降伏強(qiáng)度，定義為：
σyield＝
但是，對于大部分金屬（如鋁、銅等）并不具有明顯的降伏現(xiàn)象，因此我們訂定0.2%截距降伏強(qiáng)度表示之。此點(diǎn)之訂定方法為：從應(yīng)變軸上之0.2%之位置畫一平行比例線之直線，此線與σ－ε曲線相交于一點(diǎn)，該點(diǎn)之應(yīng)力即為0.2%截距降伏強(qiáng)度。
3. 最大抗拉強(qiáng)度與破斷強(qiáng)度：
材料經(jīng)過降伏強(qiáng)度現(xiàn)象之后，若繼續(xù)施予應(yīng)力，此時(shí)產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，材料抗拉強(qiáng)度隨外加應(yīng)力的增加而逐漸升高。當(dāng)達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)該應(yīng)力稱為材料之最大抗拉強(qiáng)度（UTS），定義為：
σUTS＝
對脆性材料來說，UTS為重要的機(jī)械性質(zhì)；但對于延性材料而言，UTS則不常用于工業(yè)設(shè)計(jì)，因為在到達(dá)此值之前，材料已經(jīng)產(chǎn)生很大的塑性變形。
材料經(jīng)過UTS之后，開始由局部變形產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象（Necking），之后應(yīng)變所需的應(yīng)力逐漸減少，伸長部份也集中于頸縮區(qū)。直到產(chǎn)生破斷，此時(shí)應(yīng)力稱為該材料之破斷強(qiáng)度，定義為：
σf＝
4. 延性：
材料之延性可以伸長率來表示：
伸長率＝
×100%
其中L0與L1分別為材料試驗(yàn)前后之長度。
另外，延性也可用斷面縮率來表示：
斷面縮率＝
×100%
其中A0與Af分別為材料試驗(yàn)前后之截面積。
若頸縮部分（即破斷面部分）不在標(biāo)距中央三分之一范圍內(nèi)，則應(yīng)該用八等分法或十等分法來修正其數(shù)據(jù)。而本次實(shí)驗(yàn)使用的修正方法為后者。
更多拉伸試驗(yàn)機(jī)資料詳見濟(jì)南恒旭試驗(yàn)機(jī)技術(shù)有限公司：kakaworld.cn
銷售熱線：
