전자 유니버설 테스트 머신의 항복점 오류에 대한 솔루션

다양한 재료와 성능 차이가 매우 크기 때문에 탄성 단계와 플라스틱 단계 사이의 전환은 매우 복잡합니다. 재료의 전이 공정의 성능은 탄성 단계와 재료의 플라스틱 단계 사이의 전환점의 지표로서 잔류 응력과 같은 지표로 반영됩니다. 그중에서도 항복점과 비 뇌성 응력은 일반적으로 사용되는 지표입니다. 항복점과 비 뇌성 응력은 모두 탄성 단계의 "전환점"과 반응 재료의 플라스틱 단계의 지표이지만, 다른 전이 단계 특성을 갖는 재료의 특성을 반영한다. 따라서 그들의 정의는 다르고, 얻는 방법은 다르며, 필요한 장비는 정확히 같지 않습니다. 따라서 저자는이 두 지표를 별도로 분석합니다. 이 기사는 먼저 항복점의 상황을 분석합니다. 위의 설명에서, 재료 기계적 특성 테스트에서 항복점을 정확하게 찾는 것이 매우 중요하다는 것을 알 수 있습니다. 대부분의 경우, 그 중요성은 재료의 최종 강도 값보다 훨씬 큽니다 (궁극적 강도는 모든 재료의 기계적 특성에 필요한 지표 중 하나입니다). 그러나 많은 경우에 매우 정확하게 얻는 것은 쉽지 않습니다. 그것은 다음과 같이 요약 된 많은 요인들에 의해 제한됩니다.
1. 비품의 영향;
2. 테스트 기계의 테스트 및 제어 링크의 영향;
3. 결과 처리 소프트웨어의 영향;
4. 테스터의 이론적 수준의 영향 등
이러한 각 효과에는 다른 측면이 포함됩니다. 다음 분석은 하나씩 수행됩니다. 비품의 영향은 테스트에 그러한 영향을 줄 확률이 높으며, 이는 주로 샘플 클램핑 부분의 슬립 지 또는 테스트 머신의 특정 힘 값의 전송 링크 사이의 큰 간격과 같은 요인으로 나타나며, 오래된 기계에 나타날 확률은 비교적 높습니다. 사용 기간이 지나면 기계가 마모되기 때문에 상대적인 움직이는 부품은 마모를 유발하여 마찰 계수를 크게 줄여서 클램프의 스케일 피크가 평활화되고 마찰력이 크게 감소함에 따라 직관적으로 나타납니다. 테스트 샘플에 정적 마찰력이 적용되면 테스트 샘플이 미끄러 져 오 탐 수율이 발생합니다. 과거에 사용 된 테스트 수율 값이 정상이지만 이제 시험 수율 값이 상당히 낮았고, 일부는 더 단단하거나 부서지기 쉬운 재료에서 현상이 특히 명백했다면, 이러한 이유는 일반적으로 먼저 고려되어야합니다. 현재 장비를 정비하고 갭을 제거하고 클램프를 교체해야합니다.
2. 테스트 기계 측정 및 제어 링크의 영향. 테스트 머신 측정 및 제어 링크는 전체 테스트 머신의 핵심입니다. 기술 개발을 통해이 링크는 기본적으로 다양한 전자 회로를 채택하여 자동 측정 및 제어를 달성했습니다. 자동 측정 및 제어 지식, 복잡한 구조 및 불투명 원리의 심오함으로 인해 제품 설계에서 고려되지 않으면 결과에 심각한 영향을 미치며 이유를 분석하기가 어렵습니다. 재료 수율 포인트를 얻기위한 주요 요점은 다음과 같습니다.
1. 센서 증폭기의 주파수 대역이 너무 좁습니다. 테스트 머신에 사용되는 힘 값 감지 요소는 기본적으로로드 센서 또는 압력 센서이므로 두 가지 유형의 센서는 아날로그 소형 신호 출력 유형이므로 사용하는 동안 신호 증폭을 수행해야합니다. 우리 환경에는 여러 다른 채널을 통해 측정 신호에 결합되어 함께 증폭되어 간섭 신호에 의해 유용한 신호가 침수되는 다양한 전자기 간섭 신호가 잘 알려져 있습니다. 간섭 신호에서 유용한 신호를 추출하기 위해, 저역 통과 필터는 일반적으로 재료 테스트 기계의 특성에 따라 앰프에 제공됩니다. 저역 통과 필터의 컷오프 주파수를 합리적으로 설정하고 앰프 주파수 대역을 적절한 범위로 제한하면 테스트 머신의 측정 및 제어 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 그러나 실제로 사람들은 종종 안정적인 데이터 표시를보고 데이터의 진위를 무시하고 필터의 컷오프 주파수를 매우 낮게 설정합니다. 이런 식으로, 간섭 신호를 필터링하는 동안 유용한 신호가 종종 필터링됩니다. 일상 생활에서 일반적인 전자 척도의 데이터는 매우 안정적입니다. 이유 중 하나는 주파수 대역이 매우 좁고 간섭 신호가 통과 할 수 없기 때문입니다. 이 설계의 이유는 전자 스케일이 정상 상태 신호를 측정하고 계량의 전이 프로세스는 관련이없고, 재료 테스터는 동적 신호를 측정하고 스펙트럼이 매우 넓기 때문입니다. 주파수 대역이 너무 좁은 경우, 더 높은 주파수의 신호는 감쇠 또는 필터링되어 왜곡이 발생합니다. 이 왜곡은 힘 값이 여러 번 위아래로 변동하는 상황에서 수율이 반영 될 때 허용되지 않습니다. 범용 재료 테스트 기계의 경우, 저자는이 주파수 대역이 10Hz보다 크고 30Hz에 도달해야한다고 생각합니다. 실제로, 앰프의 주파수 대역 이이 범위에 도달하지만 사람들은 종종 A/D 컨버터의 대역폭을 무시하여 실제 대역폭이 세트 대역폭보다 작습니다. AD7705, AD7703, AD7701 등을 선택하십시오. 많은 테스트 머신의 데이터 수집 시스템에서 선택한 것이 예로 사용됩니다. A/D 변환기가 "출력 데이터 속도 4KHz"에서 실행될 때 아날로그 입력 처리 회로는 10Hz의 주파수 대역폭에 도달합니다. 테스트 머신에서 일반적으로 사용하는 100Hz의 출력 데이터 속도에서 작동 할 때, 아날로그 입력 처리 회로의 실제 대역폭은 0.25Hz에 불과하며, 이는 항복 지점의 힘 값의 변동과 같은 많은 유용한 신호를 잃게됩니다. 물론 이러한 회로를 사용하여 올바른 테스트 결과를 얻을 수 없습니다.
2. 데이터 수집 속도가 너무 낮습니다. 현재 아날로그 신호의 데이터 수집은 A/D 변환기를 통해 달성됩니다. A/D 컨버터에는 여러 유형이 있지만 대부분은 테스트 머신에 사용되는 타입 A/D 변환기입니다. 이 유형의 컨버터는 사용이 유연하며 전환율을 동적으로 조정할 수 있으며, 이는 고속 및 저렴한 전환을 달성 할 수있을뿐만 아니라 저속 및 고정밀 변환을 달성 할 수 있습니다. 데이터 수집 속도 요구 사항이 테스트 머신에서 너무 높지 않기 때문에 일반적으로 초당 수십 ~ 수백 번 도달하여 요구 사항을 충족 할 수 있으므로 전환율이 낮은 것은 일반적으로 더 높은 측정 정확도를 달성하는 데 사용됩니다. 그러나 일부 제조업체에서는 더 높은 샘플링 해상도와 매우 높은 데이터 표시 안정성을 추구하기 위해 샘플링 속도를 매우 낮게 줄이는 것은 바람직하지 않습니다. 샘플링 속도가 매우 낮을 때, 고속 변화 신호를 실시간으로 정확하게 수집 할 수 없기 때문입니다. 예를 들어, 금속 재료의 성능 테스트에서, 재료가 생성되고 힘 값이 위아래로 변동될 때 신호가 변하기 때문에 상단 및 하위 항력 지점을 정확하게 계산하여 테스트 실패를 초래하고, 수박이 손실되고 참깨 씨앗이 상승하게됩니다.
그렇다면 시스템의 대역폭과 샘플링 속도를 판단하는 방법은 무엇입니까?
엄밀히 말하면, 이것은 많은 전용 Hy-1080 직원이이를 완료해야합니다. 그러나 아래에 소개 된 간단한 방법을 통해 질적 이해가 이루어질 수 있습니다. 시스템의 샘플링 해상도가 수만 명 이상에 도달하고 디스플레이 데이터가 여전히 변동하지 않거나 디스플레이 데이터에 상당한 히스테리시스가 있으면 기본적으로 통과 대역이 매우 좁거나 샘플링 속도가 매우 낮다는 것을 결정할 수 있습니다. 특별한 경우 (예 : 테스트 기계의 힘 값의 정밀도를 교정하는 고정밀 교정기와 같은), 테스트 머신에서 사용할 수 없습니다.
3. 제어 방법은 재료가 생산 될 때 응력과 변형 사이의 관계를 다루는 데 부적절하게 사용됩니다 (수율이 발생할 때 스트레스는 변경되지 않거나 위아래로 변동하는 반면 변형은 계속 증가합니다). 국가 표준에 의해 권장되는 제어 모드는 일정한 변형 제어이며, 수율이 발생하기 전의 탄성 단계 제어 모드는 일정한 응력 제어이며, 대부분의 테스트 기계에서 완료하기가 어렵고 특정 테스트. 수율 현상이 처음 발생할 때 제어 모드를 변경해야하며 실험 자체의 목적은 항복 지점을 요구하는 것입니다. 어떻게 알려지지 않은 결과가 제어를 전환하는 조건으로 사용될 수 있습니까? 따라서 실제로 동일한 제어 모드는 일반적으로 전체 실험을 완료하는 데 사용됩니다 (다른 제어 모드를 사용하더라도 상단 항복 지점에서 전환하기가 어렵고 일반적으로 조금 앞서 나가기로 선택합니다). 일정한 변위 제어 (속도 제어)를 사용하는 테스트 기계의 경우, 탄성 단계에서의 재료의 응력 속도가 변형률에 비례하기 때문에 적절한 테스트 속도가 선택되는 한, 속도 제어는 프로세스 전반에 걸쳐 두 단계의 제어 특성 요구 사항과 호환 될 수 있기 때문입니다. 그러나 하나의 힘 제어 모드 만있는 테스트 기계의 경우 테스트 기계가 매우 빠르게 응답하면 (자동 제어 노력이 달성하고자하는 목표) 수율의 공정 시간은 매우 짧습니다. 데이터 수집 속도가 충분히 높지 않으면 수율 값이 손실되고 (이유 2가 설명 되었음) 우수한 제어 성능이 오류의 원인이됩니다. 따라서 테스트 머신 및 제어 방법을 선택할 때 단일로드 제어 모드를 선택하지 마십시오.
3. 결과 처리 소프트웨어의 효과. 현재 생산 테스트 기계의 대부분은 표준 또는 사용자가 정의한 다양한 유형의 데이터 테스트를 완료하기 위해 다양한 유형의 컴퓨터 (예 : PC, 마이크로 컨트롤러 등)가 장착되어 있습니다. 과거에 널리 채택 된 그래픽 방법에 비해 큰 진전이있었습니다. 그러나 표준의 지연으로 인해 원래 부분 정의는 충분히 불분명 해 보입니다. 항복점에 의해 정의 된 바와 같이, Hy-20080은 정량적 설명없이 컴퓨터 자동 처리의 요구에 적합하지 않다고 설명했다. 이것은 다음과 같습니다.
1. 판단 조건의 각각의 설정은 항복점의 관점에서 정의됩니다 (예 : 금속 인장 GB/T228-2002를 예로 들어 보는) 표준 : "레벨 강도 : 금속 재료가 수율 현상을 나타내는 경우, 테스트 기간 동안 힘을 증가시키지 않으면 서 플라스틱 변형이 발생하는 응력 지점은 상위 항복 강도와 낮은 항복 강도를 구별해야합니다.
상한 강도 : 샘플이 생기기 전의 응력과 처음으로 힘이 떨어집니다.
낮은 항복 강도 : 수율 기간 동안 초기 순간 효과에서의 응력은 무시됩니다. '
이 정의는 일반적으로 과거에 그래픽 방법을 사용할 때 의심의 여지가 없었지만 오늘날 컴퓨터를 사용하여 데이터를 처리 할 때 문제가 발생했습니다.
* 항복 강도에 대한 질문 : "힘을 증가시키지 않고 성형 변형이 발생하는 방법"을 이해하는 방법? 다양한 간섭 소스의 존재로 인해 수율 단계에서 재료의 힘 값이 실제로 일정하더라도 컴퓨터가 수집 한 데이터는 일정하게 유지되지 않습니다. 허용 된 데이터 변동 범위가 필요합니다. 국가 표준은 정의되지 않으므로 각 테스트 기계 제조업체는 자체적으로 정의해야합니다. 조건의 불일치로 인해 얻은 결과는 자연스럽게 다릅니다.
＊ 상위 및 하위 항복 강도에 대한 의문 : 재료가 상위 및 하부 항복점을 갖는 경우, 힘 값에서 필연적으로 위아래로 변동이있을 것이지만,이 변동의 진폭은 무엇입니까? 국가 표준은 설명되지 않았습니다. 선택이 너무 작 으면 상위 및 하위 수율 지점으로 간섭이 누락 될 수 있습니다. 결과가 너무 커지면 일부 상단 및 하위 수율 포인트가 손실 될 수 있습니다. 현재이 문제를 해결하기 위해 모든 제조업체는 대부분의 사용 문제를 해결할 수있는 재료에 따라 "오류 밴드"및 "변동성 진폭"을 분류하는 것과 같은 많은 솔루션을 생각했습니다. 그러나 비정상적인 재료와 새로운 재료에 대한 연구는 여전히 문제를 해결할 수 없습니다. 이를 위해 일부 제조업체는 사용자 정의 매개 변수로 "오류 대역"및 "변동성 진폭"을 설계하여 이론적으로 문제를 해결하지만 사용자에게 매우 높은 요구 사항을 제시합니다.
2. 아래의 항복점 정의에서 "초기 순간 효과"의 오해는 무엇입니까? 어떻게 생겼고 모든 실험이 존재 했습니까? 이러한 문제에 대한 국가 표준은 설명되지 않았습니다. 따라서 항복 강도를 추구 할 때 대부분의 경우가 손실됩니다. 여러 출처의 정보를 검토 한 후, 저자는 "초기 순간 효과"가 진자를 통한 힘을 측정하는 테스트 기계의 초기 생산에 고유 한 현상이며 그 이유는 "관성"의 영향의 영향이라는 것을 알게되었습니다. 모든 테스트 기계가 초기 순간 효과를 갖는 것은 아니므로 결과를 얻을 때 모든 낮은 피크 포인트를 잃을 수는 없습니다. 그러나 실제로 대부분의 제조업체의 테스트 머신 처리 절차는 피크 포인트를 잃었습니다.
4. 시험 인력의 영향 테스트 장비가 결정되었을 때 테스트 결과의 품질은 전적으로 시험 인력의 포괄적 인 품질에 달려 있습니다. 현재, 우리 나라의 재료 테스트 기계 운영자의 포괄적 인 품질은 일반적으로 높지 않으며, 전문 지식과 이론적 수준은 일반적으로 부족합니다. 또한 새로운 개념과 새로운 용어의 지속적인 출현으로 인해 재료 테스트의 요구에 적응하기가 어렵습니다. 다음과 같은 문제는 종종 재료 항복 강도를 결정할 때 발생합니다.
1. 비 임시 스트레스와 수율을 혼동하십시오. 비 배분 스트레스와 수율은 탄성 단계의 전이 상태와 반응 물질의 플라스틱 단계의 지표이지만, 둘은 본질적으로 다릅니다. 수율은 재료의 고유 한 특성이며, 비 임시 응력은 인위적으로 지정된 조건에 의해 계산됩니다. 재료에 항복점이 있으면 비 임시 스트레스를 얻을 필요가 없습니다. 재료에 명확한 항복점이없는 경우에만 비율 비례 스트레스입니다. 일부 테스터는이를 깊이 이해하지 못했고, 각 테스트마다 수율 포인트, 상한 수율, 낮은 수율 및 비 임시 스트레스가 존재한다고 생각했으며, 이들 모두를 얻어야한다고 생각했습니다.
2. 수율 지점을 갖는 국가 표준으로 불연속 수율의 추세를 취하면 변형이 계속 발생하면 힘이 변경되지 않거나 변동하는 경우 수율이라고합니다. 그러나이 현상은 일부 재료에서 발생합니다. 변형이 계속 발생하고 힘 값이 계속 증가하지만, 힘 값의 증가는 큰 것에서 작은 것으로, 그 다음에 큰 것입니다. 곡선에서, 그것은 수율 경향과 비슷하며, 수율 동안 일정한 힘 값의 정의를 충족시키지 못한다. 세 번째 범주의 영향에 언급 된 바와 같이, "일정한 힘 가치"조건에 대한 정량적 색인 규제가 없기 때문에,이 현상이 생성되는지 여부와 수율 값을 얻는 방법에 대한 논쟁이 종종 발생합니다.http://www.hssdtest.com/