高溫拉伸試驗的案例
XM-12 不銹鋼試樣高溫拉伸試驗解析
XM-12 材料鍛造過程中的真實應力-應變曲線可以為鍛造工藝編制提供有效的數據支持，然而高溫檢測過程中，試樣有效加熱部分隨試樣延長率變化而變化，且拉伸過程以頸縮變形為主，為真實應力-應變曲線的測試帶來很大難度，且通過伸長率計算的應力-應變曲線與實際存在較大的偏離。因此，真實應力-應變曲線的準確修正在XM-12 不銹鋼鍛造工藝優化過程中非常重要。
XM-12 銅沉淀硬化型馬氏體不銹鋼，廣泛應用于石油開采機械制造，執行ASTM A705-2017《Standard Specification for Age-Harding Stainless Forging》標準(含)。通過合金元素Cr、Ni、Cu、Nb 等合金元素的加入，XM-12 不銹鋼擁有良好的耐腐蝕性和良好的機械性能，低溫斷裂韌度非常好，其化學成分要求如表1 所示。
表1 XM-12 化學成分要求(wt%)
XM-12 不銹鋼材料，因其合金含量較高，鍛造過程中存在熱態變形抗力大，鍛造溫度區間窄，表面易開裂等特點。因此材料在高溫過程中的真實應力-應變曲線的測試在其鍛造工藝優化過程中非常重要。
XM-12 材料高溫拉伸試驗檢測溫度范圍：900 ～1200℃。普通的試驗機無法滿足，因此此次試驗選擇Gleeble-3500 熱模擬試驗機進行光滑圓棒試樣的拉伸試驗。拉伸試樣圖如圖1 所示。
圖1 拉伸試樣尺寸
高溫拉伸測試
本文以1050℃拉伸結果為分析對象，對檢測數據進行修正分析，試樣實測直徑
φ9.98mm。
試驗時，先將試樣以10℃/s 的加熱速度加熱至1180℃，保溫120s；以5℃/s 的冷卻速度將試樣降溫至1050℃，以3mm/s 的速度進行拉伸試驗。為確保試樣拉斷，夾塊位移選擇15mm(試樣有效加熱區20mm)。
展開 一文搞懂：金屬材料的拉伸試驗 附《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》下載
下載地址：GB／T228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》
SLM制造MTS高溫拉伸夾具
由于一些特殊行業對材料超高溫情況下的力學性能有較高的要求，現有的拉伸試驗機夾具多由金屬材料壓力加工而成，在高溫加壓過程中會過早出現屈服失效的現象。例如，在測量IN718合金的高溫蠕變性能（700℃）時，標準鋼夾具很容易斷裂；再者，不穩定的夾具在進行性能測試時，數據的準確性和一致性也無法保證，這對于本就存在一致性風險的3D打印零件測試，更是雪上加霜。
為了準確量化性能，美國空軍技術學院（AFIT）的研究人員對MTS夾具進行了重新設計，并利用SLM技術制造，使其具有了更高的熱轉換率，減小了高溫蠕變過程中夾具的熱應力，從而降低了夾具開裂的概率。
MTS夾具優化設計
3D打印在制造具有復雜內部結構的零件方面具有優勢，這種優勢不僅可以用在隨形冷卻水路模具的制造方面，同時也可用來制造具有冷卻流道的夾具。
CFD模擬散熱
為了對比3D打印和傳統制造的MTS夾具的散熱效果，研究人員對此進行了仿真。將兩種模型零件導入ANSYS Fluent軟件，進行基于動量、能量和連續性方程額系統焓值計算，總焓值的變化即為系統的散熱效果。
通過比較兩種模型的溫度分布情況，發現3D打印的MTS夾具的焓值變化更高，是傳統工藝夾具的2.87倍，溫度分布也更為均勻。
MTS夾具制造
模型留有4mm的余量，用于補償與基板分離時的偏差，基板材料為鋼。打印采用孤島掃描策略，后處理過程包括線切割，表面磨削，以及關鍵位置的鉆孔等。
實驗測試
AFIT研究人員將SLM成形的MTS夾具安裝于22 KIP 810 MTS?，去離子水作為冷卻劑，流速為13.5mL/sec，冷卻劑溫度為22℃，夾緊壓力為6.8 MPa，拉力為1000N，蠕變溫度為700℃。
展開 高溫爐試驗機技術
高溫爐 我們為材料測試提供從50℃至950℃溫度范圍的熔爐。 ? 我們為高溫測試提供了 TCF950，一個從50℃至950℃溫度范圍的垂直分段式高溫爐。電加熱元件纏繞在三個區域，它們可以獨立地在高溫爐的長度方向全程加熱。 該高溫爐是由安裝在一個單獨控制盒內的精密溫度控制單元所控制的。 高溫爐的主要特點： - 容易使用 -可以用于單柱和雙柱的試驗機 索取更多資料以查看我們怎樣幫助您得到適合您需求的材料測試方案。
xerion高溫爐試驗機技術
20年來，XERION這個名字已經成為高科技熔爐建造的代名詞，而且不僅僅是在德國。
汽車三高（高溫、高原、高寒）試驗解析！
汽車高寒、高溫、高原試驗簡稱“三高”，是汽車環境適應性試驗中的最重要組成部分，試驗的目的是檢驗汽車在不同環境條件下的表現，以確保汽車能夠在多種不同的環境條件下安全運行。
高溫試驗
高溫試驗是評估汽車在高溫環境下的表現的試驗。在這種試驗中，汽車需要在高溫環境中運行，以檢驗其對溫度變化的適應能力。
高溫環境試驗開發與驗證要點包括整車的動力性、舒適性、耐熱性、內飾件氣味和空調的降溫及冷機起動等性能，地點一般會選擇吐魯番這種國內少有的干旱荒漠地區。
| 試驗項目：
發動機熄火保護：發動機熄火保護是在高溫測試中重要的一項功能，它是為了保護發動機不受損害。當發動機溫度過高時，發動機管理系統會自動采取行動，使發動機停止工作。這可以防止發動機由于過熱而受損，從而長期影響發動機的使用壽命。
發動機匹配試驗：汽車高溫試驗中的發動機匹配試驗是對汽車在高溫環境下的性能進行測試的一部分。這種測試的目的是確保發動機和其他汽車系統（如冷卻系統、燃油系統和排放系統）在高溫下的匹配。在這種測試中，汽車將在模擬的高溫環境下工作，并進行性能和排放測試。此外，還將對汽車的各個系統進行詳細的檢查，以確保在高溫環境下正常工作。發動機匹配試驗是高溫試驗中的重要組成部分，因為它可以幫助確保汽車在高溫環境下的性能和安全。如果在高溫試驗中發現任何不匹配的問題，制造商可以在發布前進行修正，從而避免在使用過程中出現問題。
電氣系統性能：檢查電子系統在高溫環境下的性能，包括電子控制單元（ECU）、點火系統和燃油管理系統。在汽車高溫試驗中，ECU（電子控制單元）和各種傳感器的溫度測試是對汽車在高溫環境下的性能進行測試的重要部分。ECU是汽車的中心控制單元，它監控和控制汽車的各個系統。因此，在高溫試驗中對ECU的溫度進行測試很重要，以確保其在高溫環境下正常工作。
展開 高溫試驗_安全環境可靠性實驗室
高溫試驗 是用來確認產品在溫濕度氣候環境條件下儲存、運輸、使用的適應性。試驗的嚴苛程度取決于高/低溫、濕度和曝露持續時間。
產品用途
可程式恒溫恒濕試驗箱是空、汽車、家電、科研等領域必備的測試設備，用于測試和確定電工、電子及其他產品及材料進行高溫、低溫、交變濕熱度或恒定試驗的溫度環境變化后的參數及性能。
特點
測試樣品一直處于靜止狀態，接收設定的高溫，低溫，濕熱等氣候環境測試，有測試孔，可帶電，帶信號，帶氣源測試，
新一代外觀設計，箱體結構、制冷系統、控制技術均做較大改進，技術指標更加穩定，運行更可靠，維護更方便， 備有高檔萬向滾輪，方便在實驗內移動。
超大觸摸屏操作，外觀更加簡潔大方，操作更加容易，設定值實際值實時顯示。
真空雙層玻璃：大視窗設計，飛利浦高亮度照明，加熱無霧氣。
為編程和文檔處理提供更多的接口選項 USB 輸出，電腦連接打印。
可靠性高：主要配件選配著名名牌專業廠商，保證提高整機可靠性。
環境可靠性測試包括：氣候環境、機械環境、電氣性能。
展開 技術研究 | 汽車前端框架高溫鎖扣區域強度試驗方法開發
但是，由PP-LGF材料制備得到的前端框架在高溫環境下，由于本身塑料制件的內部分子流動性增加，導致材料本身在高溫環境下會出現力學強度的衰減；同時，前端框架在實際工況中，當受到風阻較大時，汽車引擎蓋會將前端框架的鎖扣區域破壞。因此，需要建立一套表征前端框架在高溫環境下鎖扣區域強度的合適的方法，找出影響產品剛度可靠性的薄弱點。
1. 方案設計思路
前端框架的力學試驗包括：鎖扣區域剛度和強度試驗（包括高溫、常溫以及低溫），機蓋鎖扣的保持力試驗，冷卻模塊安裝點的剛度試驗，保險杠安裝點剛度試驗，緩沖塊區域剛度試驗，扭轉剛度試驗，中冷器安裝點剛度等。
需要通過多功能剛度平臺設備對模擬實車安裝狀態的前端框架進行鎖扣區域的強度測試，確認到底是材料的原因，還是結構設計的原因。
圖1（A）多功能剛度平臺設備整體外觀圖；
（B）多功能剛度平臺原底座上增加一套固定下端拉伸夾具的底板后的整體外觀圖；
（C）上端作動缸體連接拉伸試驗上夾具，下端底板固定拉伸試驗下夾具；
（D）多功能剛度平臺測試測試伸樣條示意圖
2. 前端框架整體搭建方式的差異性
分別進行了高溫鎖扣區域的鎖扣強度測試，具體的搭建和測試結果如下：從圖2（A）和圖2（B）的結果可以看出，當作動缸體和安全鎖扣所在的切線方向的夾角為12°時，其前端框架高溫鎖扣區域的極限強度為2983 N，相比較當作動缸和安全鎖扣的切線方向平行時的極限強度2800 N要更高一些，這主要的原因是由于當存在角度為12°時，并且假定前端框架高溫鎖扣區域的強度為Fmax，則當作動缸的方向的力值≥Fmax/Cos12°時，前端框架的安全鎖扣將會被拔出。
展開 AEC-Q102高溫高濕試驗——汽車照明器件LED工作壽命
AEC-Q102【高溫高濕試驗】
LED目前作為市場上流通量最大的電子元器件，在汽車及工業領域都被廣泛應用于照明的需求上。車規級LED器件最常見的認證標準就是由美國汽車電子委員會（AEC）發布的AEC-Q102標準。AEC-Q102是車用光電器件基于失效機制的應力測試資格，適用于車用光電器件的綜合可靠性測試認證標準，是光電器件應用于汽車領域的基本門檻。
由于LED使用現場特殊，往往要面臨高溫和高濕環境。AEC-Q102需要LED在降額曲線上最大電流和結溫變化低于3k這兩個要求條件下，高溫高濕工作壽命為1000小時，在測試時一定要對電流和電壓進行監測，避免因過流造成結溫太高而燒毀設備。AEC-Q102資格認證為技術和質量提供了保障，同時也為LED供應商進入汽車供應鏈體系并獲得長足發展提供了重要先決條件。
華碧實驗室致力于LED上中下游產品提供創新的品質解決方案,通過AEC-Q102協助LED廠商找出實驗過程中因設計的不良而導致失效的原因
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展開 鑄鐵拉伸試驗ABAQUS模擬
鑄鐵拉伸試驗ABAQUS模擬
為什么材料拉伸試驗要用“引伸計”
試驗時，傳感器與試件測量段（亦稱“測量標距”）的兩端點“固定”，傳感器測得標距間的變形（伸長或縮短）并將其轉化為其他信號（如電信號、光信號），經放大器放大并由記錄器采集，從而獲得數據。
引伸計包括機械式引伸計、光學引伸計、電子引伸計（圖1）等。目前土木工程試驗中較常用電子引伸計，如各類材料的拉伸試驗。而電子引伸計又可分為軸向引伸計、橫向引伸計和夾式引伸計。本文主要談談對
軸向電子引伸計（測量試件沿加載方向的線變形）的一些理解，如圖1，其包括
刀刃、
標距桿、
標距桿墊片、
力臂等部件。
圖1 軸向電子引伸計
2. Why it ?| 為什么需要用引伸計？
目前多數試驗機都能記錄加載頭的位移，利用位移計也能測量試件的變形，這兩者相對于引伸計的安裝和使用都方便太多，所以剛開始做材料拉伸試驗時，我對試件上額外添加一個引伸計是疑惑的。
那么使用引伸計的意義是什么？
結合試驗來談一談會一點。
當進行材料拉伸試驗時，試件所受荷載可以直接從試驗機獲得，記為
F；試件的“受拉伸長量”也可以直接從試驗機獲得，記加載頭位移為
d；那拉伸試驗的荷載-位移曲線不就已經可以繪制了么？如果試件的截面積為
A，原長為
l，那
σ=
F/
A、
ε=
d/
l后拉伸試驗的應力-應變曲線也能得到。
圖2 應力-應變曲線
好像有道理哈？
展開 
淺談金屬拉伸試驗的必要性
在金屬的制造過程中，一個很重的力學性能就是金屬的拉伸能力。金屬拉伸試驗在金屬材料力學性能試驗中是最常見、最重要的試驗方法之一，它關乎到金屬的韌性、強度等，拉伸性能是通過拉伸試驗判定的。
金屬拉伸試驗所得到的材料強度和塑性性能數據，對于設計和選材、新材料的研制、材料的采購和驗收、產品的質量控制、設備的安全和評估，都有很重要的應用價值和參考價值。
金屬拉伸試驗一般分為四個階段：
1、彈性階段: 隨著荷載的增加，應變隨應力成正比增加。如卸去荷載，試件將恢復原狀，表現為彈性變形，此階段內可以測定材料的彈性模量。
2、屈服階段: 普碳鋼：超過彈性階段后，載荷幾乎不變，只是在某一小范圍內上下波動，試樣的伸長量急劇地增加，這種現象稱為屈服。
3、強化階段：試樣經過屈服階段后，若要使其繼續伸長，由于材料在塑性變形過程中不斷強化，故試樣中抗力不斷增長。應變增加應力也增加，力量最大值就是金屬材料抗拉強度的極限值。
4、頸縮階段：當應變增加應力下降，金屬材料就會產生“頸縮”狀態，直至斷裂。
我們通過金屬拉伸實驗可以測試出材料的強度、硬度、疲勞等等一系列的機械性能。作為沖壓件加工廠只有充分了解了材料的性能之后才能安全的制定材料的應用環境，才能放心投產，加工生產出優質、合格的沖壓件。
展開 基于ABAQUS的低碳鋼拉伸試驗模擬
我們在材料力學實驗課學習過，近距離觀察過低碳鋼鋼桿拉伸實驗，得到了如下圖1所示的應力應變曲線，對應力應變曲線的深刻理解有助于我們在有限元分析中得到正確的結果，對分析做出正確的判斷，那么如何在Abaqus中模擬這一過程呢？
圖1 低碳鋼應力應變曲線
1. 問題描述
對一半徑為5mm，長度為50mm的軸做軸向拉伸，位移載荷為10mm，積分方式單元階次為C3D8R；設置參考點RP1，以此點做一個集合ss，并與右端面剛性耦合，用來施加位移載荷和輸出變量。模型示意如圖2所示。
圖2 模型示意
2. 應力應變曲線的模擬
2.1 彈性階段模擬
2.1.1 材料參數設置
軸的彈性模量為200000Mpa，泊松比為0.3。材料設置如圖3所示。
圖3材料設置示意 圖4增量步設置示意
2.1.2 分析步設置
僅設置一個靜態學分析步，將非線性打開（為后續分析做準備），初始和最大時間增量均為0.1，設置如圖4所示。設置歷程輸出變量為RP1點所在集合的反力RF3和位移U3，設置如圖5所示。
圖4歷程輸出變量設置示意
2.1.3 邊界條件設置
軸的一段設置為全約束，軸的另一端施加10mm的位移載荷，并約束其余5個自由度，邊界設置如圖5所示。
圖5邊界條件設置示意
2.1.4 結果分析
輸出反力RF3，從圖6中可以看到，力隨著時間呈線性變化，這是典型的彈性變形。
展開 Ansys案例研究 | 單軸拉伸試驗應變測量
概述：
單軸拉伸試驗是了解大多數材料并獲取應力與應變關系的主要方法。可靠的拉伸數據對于組件設計至關重要。本案例展示了如何進行拉伸試驗并獲取應變圖。
目標：
觀察在施加漸進式位移載荷的單軸拉伸試樣中的應變。
步驟：
1、打開Ansys Workbench，創建一個“靜態結構”系統。
2、定義拉伸試驗樣品的材料屬性。本例中使用的是結構鋼。
3、導入模型，其外觀類似于圖 1 所示。
圖1 單軸拉伸試驗試樣
4、將材料分配給幾何體。
5、按照圖2所示，在試件上施加適當的約束條件。
圖2 樣品的邊界條件
6、按照圖2所示施加位移。
7、對模型進行網格劃分并運行仿真。繪制等效彈性應變(圖3)。
圖3 等效彈性應變圖
總結：
本案例說明了單軸拉伸試驗樣品中應變的測量方法。
如有疑問歡迎留言或私信！
展開 07:36 ABAQUS拉伸試驗仿真案例講解
07:36 ABAQUS拉伸試驗仿真案例講解
