材料力学测试必看！万能拉力试验机如何准确测量试样尺寸？

大家有没有遇到过这样一种情况，不同的人测同一组样品，力值差不多，但强度差很多，这种情况大概率是尺寸测量的误差引起的。

本期科准测控小编跟大家聊一聊试样的尺寸测量。试样的尺寸测量方式有很多种，其中包括：

一、包括千分尺等接触式直接测量法

二、影像仪等非接触式直接测量法

三、天平密度法等间接测量法

但不论采用哪种方法，测量误差肯定会存在。

那么尺寸测量误差会对测试结果造成多大的影响呢？

（以ISO5271A拉伸样条和ISO178弯曲样条为例）

如果宽度和厚度都偏大1%，即宽度测量偏大0.1mm，厚度测量偏大0.04mm，那么拉伸强度将偏小2%，弯曲强度将偏小3%。

若宽度和厚度都偏大0.1mm，那么拉伸强度将偏小3.5%，弯曲强度将偏小5.8%。

注：所以结论是尺寸测量误差能对测试结果产生非常大的影响，必须予以重视。

实际测试中zui常用的是接触式直接测量法。为了保证测试精度，我们要从四个角度考虑方法是否合适。

主要分为四点：量具量程精度、测头形状、接触应力和测量位置

1、量具量程要大于试样尺寸，并且精度符合要求。

例如厚度0.1mm以下的薄膜用油标卡尺测试就不合适，因为即便是高精度的卡尺，本身的测量误差就达到0.02mm。因此一般选择微米级精度的测厚仪测量薄膜厚度。

2、测头形状。以摆锤冲击样条为例。

摆锤冲击按条缺口角度为45±1°

常规缺口圆弧半径为0.25±0.05mm，对于这个缺口剩余宽度的测试，一般来说侧头角度30°，

侧头头部半径0.1mm可以满足要求。

3、接下来是接触应力。软质材料很容易受力压缩，对于这些材料的尺寸测量就需要一个恒定的接触应力。

一般来说，软质发泡材料测试时的接触应力为100±10Pa。国际橡胶硬度大于35°的橡胶采用22±5000Pa的接触应力，国际橡胶硬度小于35°的橡胶采用10±2000Pa的接触引力。

参考资料：《GB/T2941-2006/IS023529:2004橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》

4、最后是测量位置，对于注塑的塑胶样条来说，样条侧面会存在一个不大于1°的脱模角。

因此宽度的最大和最小值之间的误差能达到0.14mm。

此外，负数试样会存在热收缩，在试样中间测量和边缘测量厚度会存在较大差异，因此相关标准也会规定测量位置。

例如ISO178要求试样的宽度测量应在厚度中心线±0.5mm的位置，厚度测量应在宽度中心线±3.25mm的位置。

让我们举几个例子：

a、对于塑料拉伸样条，推荐千分尺测量宽度和厚度。

b、对于缺口冲击样条，可用千分尺或分辨率1μm的侧后仪测量，但车头底部圆弧半径不超过0.1mm。

c、对于薄膜样品，推荐分辨率优于1μm的测厚仪测量厚度。对于橡胶拉伸样品，推荐测后仪测量试样厚度，但要注意侧头截面积和负载。

d、对于较薄的发泡材料，推荐专用测厚仪测厚度。

以上便是关于材料力学测试中试样尺寸测量的主要内容。力学测试中的每一个细节都关乎测试结果的准确性，如何选择正确的试样尺寸测量设备同样至关重要。如您有任何关于试样尺寸测量的疑问，欢迎关注我们，也可以给我们私信和留言，科准测控技术团队为您免费解答！