電子ユニバーサルテストマシンの降伏点エラーの解決策

さまざまな材料と性能の違いが非常に大きいため、弾性段階とプラスチック段階の間の移行は非常に複雑です。材料の遷移プロセスの性能は、弾性段階と材料のプラスチック段階の間の転換点の指標としての残留応力などの指標に反映されます。その中で、降伏点と非透明な応力は一般的に使用される指標です。降伏点と非透明な応力はどちらも弾性段階の「転換点」と反応材料のプラスチック段階の指標ですが、それらは異なる遷移段階特性を持つ材料の特性を反映しています。したがって、それらの定義は異なり、取得の方法は異なり、必要な機器はまったく同じではありません。したがって、著者はこれらの2つの指標を個別に分析します。この記事では、最初に降伏点の状況を分析します。上記の説明から、材料の機械的特性テストでは、降伏点を正確に見つけることが非常に重要であることがわかります。多くの場合、その重要性は材料の究極の強度値よりもさらに大きくなります（究極の強度は、すべての材料の機械的特性に必要な指標の1つです）。ただし、多くの場合、それを非常に正確に入手するのは簡単ではありません。それは多くの要因によって制限されており、次のように要約されています。
1。備品の影響。
2。テストマシンのテストおよび制御リンクの影響。
3。結果処理ソフトウェアの影響。
4.テスターなどの理論レベルの影響
これらの各効果には、さまざまな側面が含まれています。次の分析は、1つずつ実行されます。備品の影響は、テストにおけるこのような影響の可能性が高いことです。これは、主にサンプルクランプパーツの滑りや、テストマシンの特定の力値の伝送リンク間の大きなギャップなどの要因として現れ、古いマシンに表示される可能性は比較的高くなっています。機械は使用期間後に着用するため、相対的な可動部品は摩耗を引き起こし、摩擦係数を大幅に減らします。これは、クランプのスケールピークが平滑化され、摩擦力が大幅に減少すると直感的に現れます。テストサンプルが静的摩擦力にさらされると、テストサンプルが滑り、誤検知が発生します。過去に使用されていたテストの降伏値が正常であるが、テストの降伏値は現在大幅に低く、現象がいくつかの硬いまたは脆性材料で特に明白であった場合、この理由は一般的に最初に考慮されるべきです。この時点で、機器は時間内にオーバーホールし、ギャップを排除し、クランプを交換する必要があります。
2。テストマシンの測定と制御リンクの影響。テストマシンの測定および制御リンクは、テストマシン全体のコアです。テクノロジーの開発により、このリンクは基本的にさまざまな電子回路を採用して自動測定と制御を実現しました。自動測定と制御の知識、複雑な構造、不透明な原則の深刻さにより、製品設計で考慮されなくなると、結果に深刻な影響があり、理由を分析することは困難です。材料の降伏ポイントを取得するための主なポイントは次のとおりです。
1.センサーアンプの周波数帯域は狭すぎます。テストマシンで使用される力の値検出要素は基本的にロードセンサーまたは圧力センサーであり、両方のタイプのセンサーがアナログの小さな信号出力タイプであるため、使用中に信号増幅を実行する必要があります。私たちの環境では、さまざまな電磁干渉信号が多くの異なるチャネルを介して測定信号に結合され、一緒に増幅され、干渉信号によって有用な信号が浸水することがよく知られています。干渉信号から有用な信号を抽出するために、一般に、材料試験機の特性に従ってアンプにローパスフィルターが提供されます。ローパスフィルターのカットオフ周波数を合理的に設定し、アンプの周波数帯域を適切な範囲に制限すると、テストマシンの測定と制御性能が大幅に向上する可能性があります。ただし、実際には、人々はしばしばデータの安定した表示を見て、データの信頼性を無視し、フィルターのカットオフ周波数を非常に低く設定します。このようにして、干渉信号をフィルタリングしている間、有用な信号はしばしば除外されます。日常生活では、一般的な電子スケールのデータは非常に安定しています。理由の1つは、周波数帯域が非常に狭く、干渉信号が通過できないことです。この設計の理由は、電子スケールが定常状態信号を比較検討し、計量の遷移プロセスは関係しないのに対し、材料テスターは動的信号を測定し、そのスペクトルは非常に広いためです。周波数帯域が狭すぎると、より高い周波数の信号が減衰またはろ過され、歪みが発生します。この歪みは、力の値が複数回上下に変動する状況に収量が反映される場合、許可されません。ユニバーサルマテリアルテストマシンに関しては、著者は、この周波数帯域は10Hzより大きく、30Hzに達する必要があると考えています。実際には、アンプの周波数帯域がこの範囲に到達することもありますが、人々はしばしばA/Dコンバーターの帯域幅を無視しているため、実際の帯域幅は設定帯域幅よりも小さくなります。多くのテストマシンのデータ収集システムから選択されたAD7705、AD7703、AD7701などを使用して、例として使用されます。 A/Dコンバーターが「出力データレート4kHz」で実行されている場合、そのアナログ入力処理回路は10Hzの周波数帯域幅に達します。テストマシンが一般的に使用する100Hzの出力データレートで動作する場合、そのアナログ入力処理回路の実際の帯域幅はわずか0.25Hzであり、降伏点の力値の変動など、多くの有用な信号が失われます。もちろん、そのような回路を使用して正しいテスト結果を取得することはできません。
2。データ収集率が低すぎます。現在、アナログ信号のデータ収集はA/Dコンバーターを介して達成されています。 A/Dコンバーターには多くのタイプがありますが、それらのほとんどはテストマシンで使用される∑-△タイプA/Dコンバーターです。このタイプのコンバーターは使用が柔軟であり、変換速度は動的に調整できます。これは、高速および低精度の変換を実現するだけでなく、低速および高精度の変換を実現できます。データ収集率の要件はテストマシンではあまり高くないため、通常、1秒あたり数百倍に達することで要件を満たすことができるため、一般に、より高い測定精度を達成するために低い変換率が使用されます。ただし、一部のメーカーでは、サンプリングの解像度が高くなり、データが極端に高いデータを表示するために、サンプリング速度を非常に低く減らすことはお勧めできません。サンプリング速度が非常に低い場合、高速変化の信号をリアルタイムで正確に収集できないためです。たとえば、金属材料のパフォーマンステストでは、材料の収率と力の値が上下に変動すると信号が変化し、上下の降伏点を正確に計算できず、テストの障害を引き起こし、その結果、スイカが失われ、ゴマの種がピックアップされます。
では、システムの帯域幅とサンプリングレートを判断する方法は？
厳密に言えば、これには多くの専用のHY-1080職員がそれを完了する必要があります。しかし、以下に紹介する簡単な方法を通して、定性的な理解を深めることができます。システムのサンプリング解像度が数万以上に達し、ディスプレイデータがまだ変動しない場合、またはディスプレイデータに大きなヒステリシスがある場合、基本的にパス帯域が非常に狭いか、サンプリングレートが非常に低いことを判断できます。特別な機会（テストマシンの力値の精度を調整する高精度キャリブレーターなど）がない限り、テストマシンでは利用できません。
3.制御方法は、材料が収穫されたときにストレスとひずみの関係に対処するために不適切に使用されます（収量が発生すると、ストレスは上下に変動しますが、ひずみは増加し続けます）。国家標準で推奨される制御モードは一定のひずみ制御ですが、収量が発生する前の弾性段階制御モードは一定の応力制御であり、ほとんどのテストマシンと特定のテストで完了することは困難です。収量現象が最初に発生したときに制御モードを変更する必要があるため、実験自体の目的は降伏点を要求することであるため、未知の結果をコントロールを切り替える条件としてどのように使用できますか？したがって、実際には、同じ制御モードが一般的に実験全体を完了するために使用されます（異なるコントロールモードが使用されていても、上部降伏点で切り替えることは困難であり、通常は少し先に進むことを選択します）。一定の変位制御（速度制御）を使用するテストマシンの場合、弾性段階の材料の応力速度はひずみ速度に比例するため、適切なテスト速度が選択されている限り、速度制御はプロセス全体の2つの段階の制御特性要件と互換性があります。ただし、1つの力制御モードのみのテストマシンの場合、テストマシンが非常に迅速に応答する場合（これが自動制御努力が達成したい目標です）、収量のプロセス時間は非常に短くなります。データ収集速度が十分に高くない場合、収量値は失われ（理由2が説明されています）、優れた制御パフォーマンスがエラーの原因になります。したがって、テストマシンと制御方法を選択するときは、単一​​の負荷制御モードを選択しないでください。
3。結果処理ソフトウェアの効果。現在の生産テストマシンのほとんどには、標準またはユーザーによって定義されたさまざまなタイプのデータテストを完了するために、さまざまな種類のコンピューター（PC、マイクロコントローラーなど）が装備されています。過去に広く採用されていたグラフィカルな方法と比較して、大きな進歩がありました。ただし、標準の遅れにより、元の部分的な定義は十分に不明であるようです。降伏点で定義されているように、HY-20080は、定量的な説明なしでは、コンピューターの自動処理のニーズには適していません。これは原因です：
1.判断条件のそれぞれの設定は、降伏点（金属引張GB/T228-2002を例として採取）の観点から定義されています。
上の降伏強度：サンプルの前の応力が生じ、力が初めて低下します。
降伏強度の低下：降伏期間中、最初の瞬間効果でのストレスは無視されます。 」
この定義は、過去にグラフィカルな方法を使用する場合に一般的に疑わしいものではありませんでしたが、今日ではコンピューターを使用してデータを処理する際に問題を引き起こしました。
*降伏強度に関する質問：「力を増加させることなく塑性変形が起こる（一定）」を理解する方法は？さまざまな干渉源が存在するため、材料の力の値が収量段階で本当に一定であっても（これは不可能です）、コンピューターによって収集されたデータは一定のままではありません。これには、許可されたデータの変動範囲が必要です。国家標準は定義されていないため、各テストマシンメーカーはそれを単独で定義する必要があります。条件の矛盾により、得られた結果は当然異なります。
aupper上下の降伏強度に関する質問：材料に上下の降伏点がある場合、必然的に力の値に変動が上下しますが、この変動の振幅は何ですか？国家標準は説明されていません。選択が小さすぎる場合、上下の降伏点として干渉が見逃される可能性があります。結果が大きすぎると、上下の降伏ポイントが失われる可能性があります。現在、この問題を解決するために、すべてのメーカーは、ほとんどの使用問題を解決できる材料に従って「エラーバンド」や「揮発性振幅」を分類するなど、多くのソリューションを考えてきました。ただし、異常な材料と新しい材料に関する研究は、まだ問題を解決することはできません。この目的のために、一部のメーカーは、「エラーバンド」と「ボラティリティ振幅」をユーザー定義のパラメーターとして設計し、理論的には問題を解決しますが、ユーザーにとって非常に高い要件を提出します。
2。以下の降伏点の定義における「最初の瞬間効果」の誤解は何ですか？それはどのようにして生まれ、すべての実験は存在しましたか？これらの問題の国家基準は説明されていません。したがって、降伏強度を追求するとき、ほとんどのケースは失われます。複数の情報源からの情報を確認した後、著者は、「最初の瞬間効果」が振り子を介して力を測定するテストマシンの初期生産に固有の現象であり、その理由は「慣性」の効果の影響であることを知りました。すべてのテストマシンが最初の瞬間効果を持っているわけではないため、結果を取得するときにすべての低いピークポイントを失うことはできません。しかし、実際、ほとんどのメーカーのテストマシン処理手順はピークポイントを失いました。
4.テスト担当者の影響テスト機器が決定された場合、テスト結果の品質は、テスト担当者の包括的な品質に完全に依存します。現在、私の国の材料試験機の運営者の包括的な品質は一般的に高くなく、その専門知識と理論レベルは一般的に欠けています。さらに、新しい概念と新しい用語の継続的な出現により、材料テストのニーズに適応することは困難です。材料の降伏強度の決定には、以下の問題がしばしば発生します。
1.非均一なストレスと収量を混乱させます。非依存性応力と収量は、弾性段階の遷移状態と反応材料のプラスチック段階の指標ですが、2つは本質的に異なります。収量は材料の固有の特性であり、非透明な応力は、人為的に指定された条件によって計算されます。材料に降伏点がある場合、非均一なストレスを得る必要はありません。材料が明確な降伏点を持っていない場合にのみ、非均一な応力です。一部のテスターは、これを深く理解していませんでした。各テストには、降伏点、上位の収量、収量の低下、および非依存性のストレスが存在し、それらすべてを取得する必要があると考えていました。
2.不連続な収量の傾向を、降伏点を持つ国家標準としての傾向をとると、変形が発生し続けると、力が変化しないか変動する一方で、それは収量と呼ばれることを指摘しています。ただし、この現象は一部の材料で発生します。変形は引き続き発生し、力の値が増加し続けますが、力値の増加は大きくて小さく、次に大規模になります。曲線から、それは収穫の傾向のようなものであり、収量中の一定の力値の定義を満たしていません。影響の3番目のカテゴリで述べたように、「一定の力価値」を条件に定量的なインデックス規制がないため、この現象が産卵しているかどうか、そして収量値を得る方法について議論がしばしば発生します。http://www.hssdtest.com/