加载测试

  1、试件原始参数的测量及标距的确定   
    实验采用圆柱体铣平试件，试件形状及尺寸见图 4.3 ，用游标卡尺在粘贴应变片中部的两侧，多次测量试件的直径 D 和厚度 H ，计算试件的截面面积 。并查相关资料，预估其弹性段极限承载力。
    2、装夹试件      
    与拉伸试验试件的装夹类似，首先确定试验机的状态，单向拉伸时，上部转接套处于铰接状态，拉压交替加载时，上部转接套处于固接状态。下转接套安装在转换杆上，“进油手轮”关闭、“压力调整手轮”打开。
    调整试验机下夹头套的位置，操作步骤：关闭“进油手轮”，打开“调压手轮”，选择“油泵启动”，“油缸上行”，打开“进油手轮”，下夹头套上行，此时严禁将手放在上、下夹头套的任何位置，至合适位置后，关闭“进油手轮”。将上下夹头套开口的位置对齐，将试件沿上下夹头套的开口部位安装到上下夹头套内。调整下夹头套至拉伸位置使得试件加载凸台（或螺母）与夹头套的间隙在 2 -3mm 时，关闭“进油手轮”，此时试件可以在夹头套内灵活转动。关闭“调压手轮”，试件装夹完毕。

    3、连接测试线路
    按要求联接测试线路，一般第一通道测拉、压力，连接到试验机的拉、压力传感器接口上。其余通道选择测应变，应变的测试采用双片串联的方式，首先用短路线将两个纵向和两个横向应变片分别串连起来，包括补偿应变片，然后，采用快速插头连接的方式，将被测应变片依次联接到测 试通道中，联接时注意应变片的位置与测试通道的对应关系，补偿方式可以采用共用补偿片（ 1/4 桥），也可以采用自带补偿片（半桥）的方式。采用不同的补偿方式在选择通道参数时需对应不同桥路测量方式， 1/4 桥为方式 1 ，半桥为方式 2 。 1/4 桥的接线方式如图 4.5 所示。
          
                        图4.5 1/4桥接线方式
    4、设置数据采集环境    
    (1)进入测试环境
    首先检测仪器。检测到仪器后，系统将自动给出上一次实验的测试环境。或通过文件-引入项目，引入所需要的采集环境。  

    (2)设置测试参数
    测试参数是联系被测物理量与实测电信号的纽带，设置正确合理的测试参数是得到正确数据的前提。测试参数由系统参数、通道参数及窗口参数三部分组成。其中，系统参数包括测试方式、采样频率、报警参数、实时压缩时间及工程单位等；通道参数反映被测工程量与实测电信号之间的转换关系，由测量内容、转换因子及满度值等组成；窗口是指为了在实验中显示及实验完成后分析数据而设置的曲线窗口，曲线分为实时曲线及 X-Y 函数曲线两种。
    第一项、系统参数
    采样频率：“20-100Hz”，“拉压测试”，需要特别注意的是，测材料弹性模量和泊松比试验是一个非破坏性试验，我们需要通过设置报警通道来保护试件。试验时，当实测数据达到报警设定值时，油缸就会按照指定的要求反向运行或停止运行，报警通道一般设置为测力通道，报警值由试验预估最大荷载确定，例如，当控制最大纵向应变为800με时，所加的拉、压力应小于100KN，此时，设置设置报警参数上限为100KN ，下限-100KN时，就可以保证量最大应变不超过800με，以保证试件的安全。
    
    第二项、通道参数
    测量试件所受的拉、压力，同拉、压试验设置相同的修正系数。另外，选出两个通道测量应变，对于设置为应力应变的通道需将其修正系数设置为“1”。点击“应力应变”进入应力应变测试参数设置，由于采用共用补偿片，需要输入桥路类型-选择“方式一”，当选择“方式一”时需要输入的参数有：应变计电阻、导线电阻、灵敏度系数、工程单位，并选择相应的满度值。应变通道的参数设置如图4.6所示。

    第三项、窗口参数
    可以开设三个数据窗口，中间窗口，荷载、应变实时曲线，右窗口，纵坐标-荷载，横坐标-纵向应变和横向应变，左窗口，纵坐标-横性应变，横坐标-纵性应变。并设定好窗口的其它参数如坐标等。
    (3)数据预采集
    4.3.1 采集设备满度值对应检查
    检查采集设备各通道显示的满度值是否与通道参数的设定值相一致，如不一致，需进行初始化硬件操作，单击菜单栏中的“控制”，选择“初始化硬件”，就可以实现采集设备满度值与通道参数设置满度值相一致。
    4.3.2 数据平衡、清零
    单击菜单栏中的“控制”，选择“平衡”，对各通道的初始值进行硬件平衡，可使所采集到的数据接近于零，然后，单击菜单栏中的“控制”，选择“清除零点”，“清除零点”为软件置零，可将平衡后的残余零点清除。

    5、加载测试       
       单击图标 提示检测到采集设备→确定→进入测试环境。
    首先需要确定试验机的状态，“进油手轮 ”关闭，“调压手轮 ”关闭。
    然后选择“拉压自控”，“油泵启动”，“拉伸下行” ，开始数据采集，选择“控制”--“平衡”--“清除零点”，“启动采样”，测试零点数据。
     打开“进油手轮”进行拉伸加载，实验过程中通过进油手轮的旋转来控制加载速度。从中间窗口内可以读到试件所受的力以及试件的纵向应变和横向应变，至合适拉伸值时打开“压力控制手轮”，选择“压缩上行”，至力归零后，关闭“压力控制手轮”，通过“进油手轮”控制加载速度，进行压缩加载，至合适压缩值时打开“压力控制手轮”选择“拉伸下行”，至力归零后，关闭“压力控制手轮”，进行拉伸加载，通过旋转“进油手轮”控制加载速度。加载至合适值后，再卸载，进行压缩加载。这样循环测试到 3-4 组正确的数据后，在试件处于非受力的状态下就可以关闭“进油手轮”，停止采样。“油泵停止”，“拉压停止”，“自控停止”。这样就完成了加载测试的过程。
    当然，也可以通过通道报警功能，控制拉压自动换向加载，由于在自动换向时，系统处于高压状态，试件有突然卸载现象。
    6、数据分析       
    (1)验证数据
    首先回放一下试验加载的全过程，然后把数据调进来，显示全部数据，预览全部数据，观察数据的变化规律，验证数据的正确性
    (2)读取数据
    弹性模量和泊松比电测试验采用分级读数的方式验证，共分5 级，依据试验过程中的最大荷载，确定级差，为消除起始点误差的影响，一般将级差荷载作为零点荷载。通过数据移动及局部放大功能，显示所需要的一段数据，采用光标拖动与方向键微移光标相结合的方式，选取合适的荷载值，同时读取该荷载下的纵向应变和横向应变，填入试验表格，然后依次读取下一级的荷载及其对应的应变值，填入试验表格。
    需要注意的是：由于采用拉、压双向加载测试，分析数据时需要分析两组数据，拉伸段，压缩段。对于用油压传感器测力的系统，测力通道需根据拉压段输入不同的系数。
    (3)分析数据
    通过实验前的测量及实验后的数据读取就得到了我们所需要的数据，代入相应的公式或计算表格即可得到弹性模量E和泊松比μ。需要注意的是，由于采用拉、压双向加载测试，分析数据时需要分析两组段数据，拉伸段、压缩段，并注意正反向数据的比对。