金屬材料力學性能檢測技術的發展

菅成志

許昌市質量技術監督檢驗測試中心 河南許昌 461000

在生產和使用過程中，所有產品在一定程度上受力或溫度的影響，材料的選擇過程很大程度上取決于材料的性能和經濟性。特別是，需要針對材料的機械性能對材料的使用性能進行全面分析，并且在一般情況下，該指標可以直接反映各種工程設計參數。為了充分利用材料的用途，有必要弄清影響機械性能的各種因素，同時全面了解材料的機械性能。

1 金屬材料的使用性能

在材料選擇過程中，金屬材料的性能起著非常重要的參考作用。性能測試是通過在實際環境中有效模仿相關產品來了解產品的性能。無論它是否滿足實際使用要求，并以此方式收集大量真實數據信息，您都可以準確地確定您的產品是否合格。金屬材料的使用性能是非常重要的參考數據，該標準直接決定了材料的使用范圍。根據實際情況可以看出，金屬材料的使用性能主要包括三個主要內容：化學性能，物理性能和機械性能。金屬材料的機械性能是指該材料在不同溫度下可以承受各種拉力的機械性能[1]。

2 金屬材料力學性能測試技術

通過使用有限元分析軟件來分析連續體的近似計算值，您可以獲得相當完整的理論系統。其中包含的數值計算方法解決了工程學中的許多問題，包括電磁學和力學。經過多年的研究，我國材料力學的有限元分析方法能夠對某些普通材料在機械條件下進行有限元分析，并提供了材料的機械應力和應變與性能指標之間的關系。實驗獲得的ANSYS 有限元性能測試和模擬測試的組合。對復雜的物理對象進行離散化和劃分后，可以通過對逼近函數的有限元分析來求解和處理整個方程，等待分析獲得誤差近似值的解釋結果。計算機數值計算使您可以有效地使用數字來處理任何復雜的問題。金屬材料的機械測試的目的是對金屬材料的拉伸，沖擊和過程進行各種測試，并且通過幾何機械測試，以標準樣式模擬機械性能測試，并將其置于常規機械測試中。從上方進行應力狀態愛的機械測試。通過模擬的機械測試和測試，整個測試過程看起來很直觀。可以將數據庫中的機械測試數據與模擬參數相關聯，可以獲得金屬材料形狀的模擬結果，并且可以模擬，分析和放置服務條件后的機械性能的基本部分。

2.1 拉伸測試模擬

使用伸長率模擬的測試方法，按照國內GB/T228．1 的規定測量測試標準，測試項目包括伸長率，伸長率，截面n 值，拉伸實驗室等。彈性的伸長率（例如屈服的r 值）必須經歷從彈性到頸縮的幾個階段。測試的負載和原始標準通過測量來固定，同時，為了準確起見，唯一會縮短弧形末端進一步位置的負載會被計算出來。要求。可以在所有方向上定義金屬材料的彈性模量和泊松比，應使用在模擬數據庫中設置的測量應力來設置測試材料的應變關系[2]。

2.2 金屬材料與其他材料不同

特定于材料的屬性的參數（例如，DENS 密度，EX，NUXY）具有不同的值。模擬參數（DENS，EX 和NUXY）是指材料本身的狀態和尺寸。模擬拉伸測試的意思是通過測試。實際測試結果的組合與實際材料的固有參數無關，也與受力狀態的大小無關。它與實際的感應耦合無關，例如使用環境的條件和元素含量以及其他模擬結果和熱處理條件。在金屬機器性能測試領域引入的相關數據庫仿真參數使我們更加關注“維修零件”。

2.3 對金屬材料的機械性能的測試大部分是通過測試工具完成的

金屬材料機械試驗機條件惡劣，檢查時間長，在假定原始結構和原始運動狀態的前提下，采用物理方法和手段快速測量金屬材料的尺寸和規格。該方法的缺點是其穩定性和可重復性不足，但是具有以下優點：測量金屬樣品的指定尺寸，計算從測試中獲得的尺寸，規格和最大表面負荷，以及獲得無法通過在線快速檢查摘要測量的表面形狀。由于可以承受載荷值，因此該檢測方法不適用于無損在線快速檢測，但是它可以計算表面形狀和基本機械性能，而不會破壞金屬材料本身的形狀。

3 對金屬材料的機械性能進行非破壞性測試的主要方法是機械應力法，振動測試法，應力波測試法和超聲測試法

（1）機械應力法將金屬材料樣品放入相應的載荷中，用計算機計算出樣式的靜態彎曲模量和彈性強度，然后根據獲得的值對測試樣品進行應力分類。

（2）振動檢測方法：通過將傳感器的振動頻率應用于金屬試樣來測量試樣的自由減振率和試樣的質量，并使用計算機計算產生的橫向振動，并將被測材料的彈性模量作為數據進行處理。之后就可以得到金屬材料的振動系數和彈性特性以及它們之間的相互關系的數值。

（3）應力檢測方法：通過測量的材料速度設置測量的材料密度和彈性模量之間的物理關系。在使用Couplant 的前提下測量的金屬的形狀和尺寸不受金屬材料對象的限制。受到沖擊后，會產生沖擊應力波，并且應力波可以在對象內部傳播。該檢測基于傳感器和要測量的金屬材料之間的應力波，而無需使用耦合。沖擊波檢測方法中使用的測試設備還具有便攜式的優點[3]。

（4）超聲波檢測方法：在測量超聲波速度之后，通過超聲波計算金屬材料的彈性模量，并根據超聲波傳播時間的差異獲得金屬材料的傳播與介質密度之間的衰減，從而獲得超聲彈性。模量也可用于確定測試的金屬材料中的缺陷。

4 結語

如今，金屬材料的機械性能測試技術一直朝著簡便，快速，精確和自動化的方向發展，并可以為未來的生產和長壽命提供更多的技術支持。因此，在測試過程中，相關行業應廣泛使用現代科學技術方法和方法，不斷創新和優化現有的測試技術和方法，并通過新的測試技術不斷改進材料。檢測技能水平和效率。