拉伸測試
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
拉伸測試的視頻教程
如何準確獲取高應變速率拉伸性能的應力應變曲線
而高速拉伸測試作為一項重要的實驗手段，不僅可以為工程師提供可靠的數據支持，而且在分析材料行為和應用的過程中具有獨特作用。 高速拉伸測試是一種通過施加高速應變率來研究材料在瞬態負載下的力學行為的方法。通過高速拉伸測試，可以獲取材料的應力-應變曲線、動態彈性模量、屈服強度、斷裂韌性等重要參數，進而評估材料的性能和可靠性。
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Hypermesh網格劃分及求解器進階教程
顯式求解器Radioss：材料拉伸測試及后處理得到應力應變曲線的方法 10. 顯示求解器Radioss: 零件跌落測試 更新完畢，還有哪些想看的，可以提。 注：打折購買的不附送模型。
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點蝕連桿動—靜力學拉伸教程及應力應變曲線輸出
背景介紹 拉伸試驗作為最基本的力學測試之一，在理想條件下對試樣的受力已經有了較為成熟的分析，通過拉伸（壓縮）對試樣的強度、屈服、延展率以及失效形式等指標進行獲取。然而在進行拉伸測試中，由于試樣的幾何特征眾多，試樣中也會有很多不確定缺陷的存在，導致單純的通過實驗測試無法滿足試驗參數的獲取，與此同時也會造成時間與資源的浪費。
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拉伸測試的實例教程
圖2 老化前后樣條形貌對比
對粉化的樣條進行拉伸測試，拉伸強度都很低，B拉伸結果如圖3，A拉伸測試結果如圖4：
圖3 B測試結果與應力應變曲線
圖4 A測試結果與應力應變曲線
B老化前拉伸強度為88.4MPa，老化后拉伸強度為16.1MPa，降低了81.8%。B 表面浮纖較多，但是測試時基本沒有打滑現象，斷裂點主要是在中間平行段部分，樣品測試結果均勻性良好。
A老化前拉伸強度為19.6MPa，老化后平均拉伸強度為2.05MPa，降低了89.5%。老化后拉伸強度波動較大。拉伸測試過程中出現端部斷裂的現象，且有80%的樣條均在端部斷裂，經過觀察，樣品的端部寬度較大，分層后內部空穴較大，抗拉伸性能較差，需要對拉伸過程進行改善。兩種樣品的拉伸斷裂情況見圖5。
圖5 兩種樣品的拉伸斷裂情況
2.2.2粉化后樣條測試方法研究
1、A粉化嚴重，主要對A進行拉伸測試改善研究。老化結束后，樣條尺寸變小，厚度為3.75-3.85之間，實際斷裂的位置大都在端部，端部寬度更寬，如果按照斷裂處的尺寸進行計算，拉伸強度的準確性將會有提升。實驗中對比了不測尺寸，中部尺寸和斷裂處尺寸三種計算方式對結果的影響，結果見圖6。
圖6 A不同計算尺寸對應結果
從結果來看，若將實際斷裂處尺寸帶入計算拉伸強度，得到的結果均勻性相對會好一些，結果也更低。
2、在拉伸測試中，若不在樣條中部斷裂，測試的結果應該舍棄，不能使用，因此需要改善端部斷裂的情況。主要從兩個方面改善：端部強度增強；端部不參與測試。
方法一是端部增強，我們采用保鮮膜圖（7）對端部進行捆綁增強，包覆后拉伸測試斷裂點也大都在夾具內（端部），且測試結果比較低，最大值3.01MPa，最小值1.09MPa，平均值為1.72MPa。
展開 對于各種不同的破壞力，則有不同的強度指標，常用的有拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度和硬度，這里著重介紹拉伸測試速率對高分子聚合物測試性能的影響。
1. 高分子材料拉伸過程
拉伸性能是高分子聚合物材料的一種基本力學性能指標。典型單軸拉伸時的應力-應變曲線如圖1所示。
圖1中的Y點稱之為屈服點，對應的強度為拉伸屈服強度，試片在出現屈服之前發生的斷裂稱為脆性斷裂，這種情況下，試片斷裂前只發生很小的變形（圖中的OA段），試樣并沒有明顯的變化，斷裂面一般與拉伸方向相垂直，斷裂面也很光滑。
試片在出現屈服之后的斷裂稱之為韌性斷裂，試片在屈服后出現了較大的應變，如果在試樣斷裂前停止拉伸，除去外力，試片的大形變已無法完全回復，但是如果讓試片的溫度升到玻璃化溫度Tg附近，則可發現，形變又回復了。這是一種高彈形變，從微觀上看，屈服點以后材料的大形變主要是分子鏈段運動，即在大外力的幫助下，本來被凍結的鏈段開始運動，高分子鏈的伸展提供了材料的大形變。這時由于材料處在玻璃態，即使外力除去后，也不能自發回復，而當溫度升高到Tg以上時，鏈段運動解凍，分子鏈蜷曲起來，因而形變回復，在宏觀上表現為彈性回縮。
高彈變形的過程是外力作用促使材料主鏈發生內旋轉的過程，此過程需要的外力要小的多，而變形量卻大的多，所以在曲線上表現為屈服后應力下降也就是圖上的YB段，高分子鏈段在伸展過程中所需力的大小變化不明顯，故在曲線中部出現比較平穩的線段。
如果在分子鏈伸展后繼續拉伸，則曲于分子鏈取向排列，使材料強度進一步提高，因而需要更大的力，所以應力又出現逐漸的上升，直到發生斷裂（見圖中的BX段）。
展開 基于LS_dyna模擬拉伸測試實驗
有一起學習CAE的同學，可以關注公眾號：CAE備忘錄，讓我們一起學習CAE的使用技巧，一起學習CAE有關知識，一同學習，一同成長！
學習目標
1、 重新熟悉拉伸測試實驗
2、 認識dyna中基本材料模型
3、 了解LS-prepost中的基本操作
實驗描述
拉伸實驗的樣件按照實際式樣的尺寸，如下圖所示，
對于LS-Dyna，大多數材料都是輸入的都是真實應力應變，而不是工程應力應變。通常，我們在實驗室進行的軸向拉伸實驗，輸出的都是工程應力應變數據。因此，我們需要將數據進行轉換，才能輸入到LS-Dyna。工程應力應變曲線與真實應力應變曲線有相應的數學關系。
工程應力應變的數學關系如下所示：
真實應力應變曲線數學關系如下所示：
讀取幾何
打開LS-Prepost，File>import>Ls-Dyna keyword file> tensile_test.k，導入拉伸實驗的試件幾何文件。
材料屬性
在右側菜單欄點擊Model>keyword，所有關鍵字的都可以在這里編輯。雙擊MAT>024-PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY，這個24號材料是被廣泛用于定義彈塑性材料的方式之一。
展開 性能測試案例
為什么TPE/TPV拉伸強度測試數據差異這么大？
最近有個客戶咨詢，采購的同一批TPE 的拉伸強度數據從7MPA，下降到了4MPA？根據國高材多年的實踐總結的經驗，拉伸強度測試數據的正確性，取決于以下幾個方面：
1. 拉力機器的正常，力傳感器不光是在某個點計量正常，而且需要整個線性正常。我們的拉力機就曾經碰到，在測試10mpa以下的強度時候，是正常的，超過10mpa以上，則偏低20%的情況。
2. 測試人員手法一致，比如試樣的厚度，因為熱塑性彈性體比較軟，測試厚度的時候，你壓緊一點，厚度就小，松一點，厚度就大，那厚度大，那測試的拉伸強度就偏小；還有夾具夾試樣的位置，如果越是夾的邊緣，則拉伸強度偏低；
3. 測試的環境，通常溫度高，則拉伸強度小，反之，則大；
4. 試樣的制作，這個最影響拉伸強度大小了，選擇不同的加工工藝（注塑或模壓）制作的試樣偶都不同。這次再從試樣質量波動的角度來談一下，為什么會造成這個結果？
（國高材分析測試中心壓片機）
4.1 熱塑性彈性體成型需要一定的溫度下，進行剪切流動，從而充滿型腔，冷卻成型，注塑工藝剪切力最大，流動最迅速，材料之間也進行了充分的混合，而模壓工藝成型，材料受到的剪切非常薄弱，流動也僅限于局部，材料之間沒有進行充分的融合。
4.2 由于橡膠加工和熱塑性彈性體的加工不同點，所以，一般是推薦使用注塑成型工藝來制作熱塑性彈性體的測試試樣。熱塑性彈性體模壓加工由于缺乏剪切流動，導致試樣塑化的差異性很大，所以并不能確保每次試樣是制作的完全一樣。尤其是當熱塑性彈性體材料流動性比較差的情況下，差異更明顯。我們對TPV進行了不同溫度下注塑試樣測試結果的對比，也對不同流動性的TPV進行了相同注塑溫度下注塑試樣的測試結果對比，基本得出如下結論：
a.
展開 測試伸長時應在試樣上被拉伸的平行部分作標線，此標線對測試結果不應有影響。
6. 用夾具夾持試樣時要使試樣縱軸方向中心與上、下夾具中心連線相重合，并且松緊適宜，不能使試樣在受力時滑脫或夾持過緊在夾口處損壞試樣。夾持薄膜試樣要求在夾具內襯墊橡膠之類的彈性薄片。
7. 按所選擇的速度開動機器，進行拉伸試驗。
8. 試樣斷裂后讀取負荷及標距間伸長，或讀取屈服時的負荷。若試樣斷裂在標距以外的部位，則此次試驗作廢，另取試樣補做。
9. 測定模量時測定模量時可用1～5mm／min的拉伸速度，使樣品形量準確至0.01mm。記錄負荷及相應變形量，作應力—應變曲線。
四、影響拉伸檢測結果的六大因素
1. 試驗環境對塑料拉伸檢測的影響
GB/T8804中規定，實驗室環境溫度為（23±2）℃，相對濕度為（50±10）%。
熱塑性塑料的拉伸性能測試受溫度的影響比較大，往往溫度偏高，拉伸強度偏低，伸長率偏大，反之則相反。伴隨著溫度的逐漸上升，熱塑性塑料的拉伸性能也將逐漸由硬脆向粘強轉變，拉伸強度和拉伸彈性模量隨之變小，而斷裂伸長率將同步變大。
實驗相對濕度一般對吸水率比較大的塑料影響較大。一部分塑料吸水率增大以后，水分子在塑料中起到了偶聯劑和增韌劑的作用，從而影響該塑料的剛性和韌性。通過以上實踐可見，塑料的拉伸性能測試必須在恒溫恒濕條件下進行。
2. 材料試驗機對塑料拉伸檢測的影響
材料試驗機（又稱拉力機）的測力傳感器精度、速度控制精度、夾具同軸度和數據采集頻率等是材料試驗機影響拉伸試驗數據的主要因素。
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圖1 帶引伸計拉伸測試
泊松比是材料在單向受拉或受壓時，橫向正應變與軸向正應變的比值，用于反映材料的橫向變形特性。金屬材料泊松比通常取0.34，塑料材料約為0.39。密度是質量與體積的比值，在碰撞仿真和NVH分析中尤為重要——不同單位制模型中，密度參數容易出現數量級錯誤，導致分析結果嚴重失真。
屈服強度是材料從彈性變形進入塑性變形的臨界點。
其終極目標，是確保“等雙軸拉伸測試”這項技術本身，無論使用何種實現方式，其結果都具備高度的可復現性，從而成為全行業可信賴的試驗標準。
我們視此為一個構建行業共同信任的關鍵過程。它超越了單一技術的范疇，是對測試方法科學基礎的一次鞏固。唯有當不同的技術路徑能在同一標準框架下達成可復現的共識，整個行業的數據基石才真正牢固。
為獲得這一關鍵數據，我司提供傳統16爪周向夾持與充氣式膨脹兩種等雙軸拉伸測試方法，可根據您的具體需求進行選擇。
傳統16爪試樣:
傳統16爪試驗過程:
充氣式試樣:
充氣式試驗過程:
從數據完整性與仿真精度出發，我們更推薦并廣泛采用充氣式等雙軸拉伸技術。
在橡膠類超彈性材料的力學特性表征中，等雙軸拉伸測試是構建精確本構模型的核心試驗之一。
長期以來，傳統周向夾持（傳統16爪式）裝置被廣泛使用，但其技術局限也逐漸在工程實踐中顯現。本文將從專業角度，對比新興的充氣式等雙軸拉伸技術，并重點探討測試應變范圍的提升如何直接影響結構仿真的可靠性。
基于力學測試的
OCA選型建議
03
PART
為系統性降低Mura發生率，建議在OCA選型階段引入以下力學測試與仿真分析項目：
單軸拉伸測試
獲取彈性模量、拉伸強度、斷裂伸長率等關鍵參數，評估OCA在貼合過程中的抗形變能力；
平面剪切測試
測量OCA的剪切模量，分析其在界面應力下的抗錯動性能；
應力松弛測試
考察OCA在固定應變下應力隨時間衰減的行為
以下為我司測試所得拉伸試驗曲線與擬合曲線對比圖：
平面拉伸試驗曲線與擬合曲線對比圖
單軸拉伸試驗曲線與擬合曲線對比圖
等雙軸拉伸試驗曲線與擬合曲線對比圖
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我們的價值：
提供體系化的解決方案
易瑞博科技專注于為橡膠與復合材料研發提供專業的測試與仿真解決方案。
而雙軸十字拉伸測試則能評估異質結構在復雜應力狀態下的各向異性行為，判斷其設計是否真正實現了應力均化。
我司測試獲得的靜態蠕變裂紋擴展測試應力應變曲線
評估“網絡結構”的長期穩定性：
應力松弛測試
無論是分子工程中的交聯劑效應，還是結構工程中的溶劑相調控，最終都影響了聚合物網絡的粘彈性。
（但是我們沒有實測數據，這里我就認為標準試驗拉伸試驗中，當材料達到屈服時，材料的剪切強度 ，即材料許用剪切強度是拉伸試驗測試的拉伸應力的一半。）
第四強度理論：我們最常用的Von mises應力（畸變能密度理論），適用絕大多數塑性金屬材料的失效評估。
科研實驗：在材料力學實驗室，它是拉伸、彎曲測試系統的基準載體；在光學檢測中，其抗振性（振動傳遞率≤15%）能隔絕外界干擾，確保激光測量精度。
質量校準：作為企業計量室的“標配”，定期將三坐標測量機或扭矩傳感器置于平臺上校準，可有效延長設備的校準周期。
對接拉伸測試簡介
膠粘對接接頭的拉伸強度測試是評定膠粘劑在正拉應力下粘接性能的關鍵方法，核心原理為將基材對粘，沿粘接面軸向施加拉力，直至試樣粘接層或基材失效，如圖1所示。該測試可精準復刻對接結構件承受垂直于粘接面拉力的實際工況。通過公式（1）計算抗拉強度 σ（MPa），其中Fmax為最大破壞載荷（N），A為粘接面積（mm2）。
