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ASTME1012版本：051of9翻译：杜巧琳施加拉伸和压缩轴向力时检测框架和样件对准的验证的标准规范版本：05翻译：杜巧琳日期：2008.10.26校对：日期：批准：日期：ASTME1012版本：052of9翻译：杜巧琳施加拉伸和压缩轴向力时检测框架和样件对准的验证的标准规范1此规范使用固定代码E1012：紧跟代码之后的数字表示原始采用的年份，或版本修改时表示最后一次修改的年份。括号中的数字表示最后一次重新批准的年份。右上角的epsilon（ε）表示在最后一次修改或者重新批准后有编辑修改。1.范围1.1此规范包含的方法，覆盖了对有凹口和无凹口检测样件在弹性范围内施加拉力和压力至塑性应变小于0.002时产生的弯曲量的确定。这些方法尤其适用于通常用于拉伸试验，蠕变检测和非轴向疲劳测试的力的施加速率。2.参考文件2.1ASTM标准：2E6，与机械检测方法相关的术语E8，金属材料拉伸试验的检测方法E83，伸长计系统的验证和分类规范E251，金属粘结电阻应变计性能特性的检测方法E466，金属材料进行受控力等幅波轴向疲劳测试的规范E1237，安装粘结电阻应变计的指南3.术语3.1机械测试常用数据定义：3.1.1此规范中使用的、材料机械测试常用的术语定义见术语E6。3.1.2有凹口截面——与样件几何纵轴垂直的截面，其中横截面面积故意保持为最小值，以作为应力集中区。3.1.3有凹口样件的名义百分弯曲——平均横截面的假设（无凹口）样件中的百分弯曲——等于有凹口样件的最小横截面，在假设的，以及有凹口的样件上施加的力的偏心率相同。（见11.1.5）（此定义不针对凹口根部的应变。）3.1.4折算截面——圆角之间的样件长度。3.2此规范专用术语的定义3.2.1对准——一台检测设备和夹具（包括检测样件）在施加拉力或压力时可以对样件引进挠矩的状态。3.2.1.1讨论——这是对准的整体状态，包括设备和样件部件。3.2.2仪器——用于检测的设备部件和夹具。包括多种测试中重复用到的所有部件。3.2.2.1讨论——当应变计检测过的样件不用于接下来的样件检测时，它包括在仪器之中。3.2.3轴向应变——在样件几何纵轴对面表面上，用位于与折算截面同样纵向位置上的多个应变感应装置测得的纵向应变的平均值。3.2.3.1讨论——此定义仅适用于此标准。术语用在机械检测的其他章节里。3.2.4弯曲应变——表面应变与轴向应变之间的差（见图1）。通常，弯曲应变会环绕并沿着样件的折算截面，因点的不同而不同。弯曲应变的计算见11部分。（略）备注1：弯曲应变±B是附加在轴向应变a上的，第轴向应变（或压力）见(a)，高轴向应变（或压力）见(b)。对于同样的弯曲应变±B，高百分应变见(a)低百分应变见(b)。图1可能伴随非轴向载荷而出现的弯曲应变的图示3.2.5偏心率——施加的力的作用线，与样件在与样件纵轴垂直的平面的几何轴线之间的距离。3.2.6设备对准——检测设备和负荷训练的所有刚体的一个状态，可以在接下来的施加力的过程中可以引进挠距给样件的。3.2.7最大弯曲应变——在测量弯曲的、直的无凹口样件的折算截面，沿着其长度位置上的弯曲应变的最大值。（凹口样件见4.9）3.2.8百分弯曲——弯曲应变乘以100除以轴向应变。3.2.9额定力——测量对准的力。3.2.10样件对准——包括夹具和样件定位的非刚体在内的检测样件位于可以在接下来的施加力的过程中引进挠距给1此规范受ASTM委员会E28的管辖，针对机械测试，是附属委员会E28.04在非轴向检测方面的直接责任。目前的版本是2005年6月1日批准，2005年7月发布的。最初在1989年批准。最近一次在1999年修改为E1012-99。2对于参考到的ASTM规范，请访问ASTM网站，或者联系ASTM客户服务service@astm.org。对于ASTM标准手册的卷册信息，参考ASTM网站上标准的文件汇总页。ASTME1012版本：053of9翻译：杜巧琳样件的状态。4.意义与使用4.1已经表明，施加拉力和压力过程中由于施加的力和样件中之间的未对准而不经意产生的弯曲力可以影响检测结果。在识别此影响时，某些检测方法包含了一个生命，限制了允许的不对准。此规范的目的就是为了给那些施加拉力或压力时要求较高对准要求的检测方法和规范提供一个参考。目标就是为了实现有夹具和检测样件的检测设备的验证和对准中常用术语和方法的使用。4.2除非另有规定，否则当进行检测来验收材料的最小强度和展延性要求时，轴对称性要求和验证是选择性地。这是因为，任何影响，尤其是过度弯曲导致的影响，都回降低强度和展延性并给出保守的结果。检测高展延性材料以确定是否符合最低特性时，改善的轴对称性可能不会有什么溢出。是否改善轴对称性应当由材料生产商和使用者商讨决定。5.对准的验证5.1为了在其他规范，检测方法和产品规范中便于参考，验证对准的最常用方法见第6部分。5.2对准的数量化要求应当规定力，样件尺寸和进行测量时的温度。当应变水平特别重要时可采取的替代方法可以按照规范E466的规定来使用。当使用该方法时，数量化要求应当规定应变水平，样件尺寸和进行测量的温度。5.2.1规定弯曲应变的力可以表示为屈服强度或其他名义样件压力。备注1：对一个未对准的负荷训练而言，百分弯曲通常会随着施加的力的增加而减小。（见图2中的曲线A，B和C）但是，在某些严重情况下，百分弯曲可以随着施加的力的增加而增加（见图2曲线D）。（略）备注1：曲线A，设备1，螺纹夹头（11）备注2：曲线B，设备2，镦头夹头（11）备注3：曲线C，设备3，带通用耦合的夹头（7）备注4：曲线D，共心未对准负荷训练的可能反应的图示（16）图2不同检测设备和夹持方法下施加的力对百分弯曲的影响5.3对准要求和结果可以指整个检测设备能力或特定检测。这种区别应该在结果中备注出来。5.3.1整个检测设备能力的验证应当使用设计和材料与检测中使用的类似的样件的仪器来进行，但是样件凹口可以不要。同样的样件可以用于连续验证。材料和设计应当保证在额定力时只有弹性应变。如果预期的检测样件材料未知，使用良好的工程判定来选择常用材料制成的样件来验证。备注2：为了避免对验证样件造成损伤，轴向应变之和以及最大弯曲应变应当不得超过弹性极限。5.3.2对准程序之后的、对要变成检测样件的特定眼见的验证应该在检测前或检测中在待测样件上进行，不要将样件从检测设备上移掉，也不要进行任何可能影响验证和检测之间的对准的其他调整。这些类型的验证提供了特定检测样件上的最佳真是弯曲测量。备注3：可能需要在验证和检测之间在样件上保持一个小力，以保持无刚性夹持的检测设备上的对准。6.对准的验证方法6.1使用这种方法来进行设备对准的验证，以及在特定检测中或规定的检测状态下进行样件对准的测量。6.1.1设备对准——方法的这部分描述了装夹刚体的初次对准。在第一次安装一台检测设备时，以及在一台检测设备上设置一种特定类型的刚性装夹结构时，要先建立设备对准。当它不会随着时间发生一点变化时，负荷训练（夹具或检测样件）的灾难性故障或磨损可能就需要测量并重新调整设备对准。设备对准应当在要求刚性夹具发生变化的任何时候都要进行。设备对准通常视作“粗略”的对准。6.1.2样件对准——方法的这部分描述了样件以及负荷训练中所有非刚性夹具的定位和接下来的对准。要求使用应变计检测过的、特定几何结构的样件，或利用其他类型位移计来测量施加给样件的应变的机械对准夹具。应变计检测过的样件见第8部分。机械对准夹具见第7部分。对准测量结构类型的描述（也就是，应变计检测过的样件，或机械对准夹具）应当包含在报告中。应变计检测过的样件通常可以比对准夹具提供更好的应变读数分辨率，尤其是在低水平时，因此它们更常用于这种测量方法。样件对准通常视作“精密”的对准。7.仪器7.1当按照6.1.2所述使用多个应变感应器时，样件尺寸限制可能要求使用电阻应变计，而不是使用机械联系的伸长计或对准夹具。应变传感器，诸如机械的，光学的，或电子伸长计，以及导线电阻应变计或箔式应变计，可以提供有用的位移数据。相应标准或规范要求的位移测量的灵敏度取决于允许的弯曲的量。7.2对于使用6.1.2的对准夹具的验证，可以使用非平均类型的单个伸长计，在连续的施力中将其绕着周长旋转至各ASTME1012版本：054of9翻译：杜巧琳个位置并重复10.5中描述的测量。通常，对接近屈服的应变水平重复施加力不是良好的实验室规范，因为它们可能会让样件变形或疲劳从而影响接下来的测量结果。备注4：绕着样件重新定位伸长计通常不会给出最高精度和可再现的结果，但是仍然是一种探测大量弯曲的有用技术。7.3样件上应变测量的机械装夹可能是测量并考虑到现场调整来改善检测商品上的对准。附在样件肩部并测量圆柱形样件周长上四个等距位置的位移的夹具可以有效地用于此目的。位移测量装以需要有足够的分辨率可以探测到环绕样件的位移的很小变化。如果使用此方法，在应用弯曲计算之前必须将这些位移转换成应变。应变应当使用ASTME21中描述的有效计量长度来计算。备注5：使用多个伸长计时，可以通过求输出的算术平均值来确定应变。通常认为电子输出比机械输出更加准确和可再现。7.4其他设备和装夹的考虑：7.4.1制作不好的部件和负荷训练中的多个分界面可以在对准检测系统时引起重大困难。负荷训练中的全部部件都应当在现代设备现场规范的范围内进行加工，要注意垂直度，同心度，平面度和表面光洁度。部件的数量应该保持最低。7.4.2可能会出现某个特定设备，夹具和样品不能对准的情况。在这种情况下，可能需要对某些部件进行重新设计和制造以达到合格的对准。8.检测样件8.1此规范针对圆柱样件，厚的矩形样件和薄的矩形样件。实际样件几何结构取决于用到的检测标准。这些样件通常呈现一个有折算截面的沙漏形状，但是其他用于压缩试验的样件也是可以的。8.2此规范对金属和非金属检测样件有效。8.3检测样件的加工质量很重要。重要特性包括直线度，同心度，平面度和表面光洁度。尤其是用于压缩试验的样件类型，可以使用两个平行板对样件的端面施加压力。在这种情况下，根据ASTM方法E9的规定，样件端面的平行度是非常重要的。8.4应变计检测过的样件的设计应当遵从标准检测样件的设计方针。对于静态（拉伸，压缩和蠕变）检测，符合检测方法E8的样件比较合适。对于疲劳测试，符合ASTME606要求的样件比较合适。应变计检测过的样件应当在尺寸上尽可能接近预期检测样件，这样检测中使用的夹头和夹具就可以在对准中也使用了。应变计检测过的样品的材料应当尽可能与预期检测样件的材料接近。如果预期检测材料未知，也可以使用与预期检测材料具有相似弹性特性的常用材料的样件。应用应变计之前对准样件应当仔细检查并记录尺寸。（略）备注1：w等于样件宽度。备注2：d等于样件便于距离应变传感器中心线的距离。图3应变传感器在样件举行横截面上的位置（数字标示应变传感器的位置）8.5选定的应变计应当有检测方法E251中描述的、已知的标准化性能特性。应变计生产商提供可用应变计的详细信息。应当选择计量长度为样件折算截面约10%或更少的检具。检具应当尽量小以避免相邻检具的应变均化效应。应当使用同样类型、同一批次的温度补偿过的检具。8.6应变计应该按照指导E1237规定的程序进行安装。通常可接受的方法是在应变计应用的位置做精确的浅纵向标记。然后将标记作为纵轴来应用检具。这也可以用于标记横向轴。这种方法的优点就是检具位置可以在装配后随时检查。要注意通常要求对表面进行准备以装配对接下来的机械特性有影响的应变计。由于这个原因，应变计检测过的样件不会像正常检测样件那样提供标准机械特性。8.7应变计至少安排两组，每组四个，每组都安装在两个应变测量板之一上。对于圆柱样件，检具绕着样件圆周等距成90°摆放。对于厚的矩形样件（也就是那些宽度对厚度的比小于3的），检具要装在每四个面的中心上。对于薄的矩形样件（也就是那些宽度对厚度的比大于等于3的），检具要背对背一对一对地装在两个较大平面上，距离样件中心线等距。矩形样件上应变计的位置见