拉伸試驗的夾持原理

針對常見的延性金屬拉伸實驗的柱面試樣，通過進(jìn)行拉伸試樣的受力和失效形式分析，導(dǎo)出拉伸試驗時試樣夾持段和夾具需要滿足的基本條件， 并結(jié)合實際試樣的兩種典型的拉伸試驗， 材料屈服強(qiáng)度試驗和極限強(qiáng)度試驗， 給出了初始預(yù)緊壓力、 系統(tǒng)摩擦特性參數(shù)和試樣的幾何尺寸、 材料性能參數(shù)之間需要滿足的制約關(guān)系。 目的是建立夾持原理的確定性分析模型，為試驗標(biāo)準(zhǔn)制定、試驗設(shè)備和試樣的設(shè)計、試驗操作提供依據(jù)。同時，為隨機(jī)分析做前期準(zhǔn)備。

拉伸試驗是質(zhì)量檢驗和材料性能測試研究中應(yīng)用最為廣泛的試驗形式。 拉伸試驗的加力和試驗過程是簡單和方便的， 但拉伸試樣夾持段的受力和試驗所涉及的因素卻是很復(fù)雜的。 對于材料的極限應(yīng)力試驗和等截面桿件的極限拉力測試， 不僅需要進(jìn)行極限狀態(tài)下的受力分析， 還需要考慮夾持過程中隨機(jī)因素影響。

夾持原理是試驗標(biāo)準(zhǔn)的制定、 試驗設(shè)備的設(shè)計和試樣的設(shè)計、試驗操作的基本依據(jù)。也是進(jìn)行夾具設(shè)計和試驗分析的基礎(chǔ)。 拉伸試驗夾持的有效性涉及試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和試樣的形狀、材質(zhì)，測試目的等諸多方面。而夾持問題的研究，需要從試驗機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和被測試樣的材料力學(xué)兩方面統(tǒng)一加以考慮。 這是目前尚缺乏的工作， 是各種試驗標(biāo)準(zhǔn)和實驗指導(dǎo)書都沒有涉及的內(nèi)容。

本文首先針對常見的延性金屬拉伸實驗的柱面試樣， 通過進(jìn)行拉伸試樣的受力和失效形式分析， 導(dǎo)出拉伸試驗時試樣夾持段和夾具需要滿足的基本條件， 并結(jié)合實際試樣的兩種典型的拉伸試驗，材料屈服強(qiáng)度試驗和極限強(qiáng)度試驗，給出幾何尺寸、 材料性能參數(shù)之間需要滿足的制約了初始預(yù)緊壓力、系統(tǒng)摩擦特性參數(shù)和試樣的關(guān)系。 目的是建立夾持原理的確定性分析模型，為試驗標(biāo)準(zhǔn)制定、試驗設(shè)備和試樣的設(shè)計、試驗操作提供依據(jù)。同時， 為復(fù)雜的隨機(jī)分析做前期準(zhǔn)備。