在材料力學(xué)性能測(cè)試中,，拉伸試驗(yàn)是評(píng)估材料強(qiáng)度、彈性模量,、屈服強(qiáng)度等關(guān)鍵參數(shù)的基礎(chǔ)方法,。然而，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性高度依賴于變形測(cè)量的精度,。許多初學(xué)者可能會(huì)疑惑：為什么試驗(yàn)機(jī)本身已能記錄加載頭位移,，還需額外使用引伸計(jì),？本文科準(zhǔn)測(cè)控小編將從原理、標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際應(yīng)用的角度,，解析引伸計(jì)在拉伸試驗(yàn)中的必要性,，并介紹其使用方法。

為什么需要使用引伸計(jì),？

雖然試驗(yàn)機(jī)可記錄加載頭位移（d）,，但該數(shù)據(jù)包含系統(tǒng)誤差（夾具滑移、機(jī)器結(jié)構(gòu)變形,、端部效應(yīng)等）,，導(dǎo)致計(jì)算出的彈性模量等參數(shù)嚴(yán)重失真

引伸計(jì)的核心價(jià)值：

精準(zhǔn)測(cè)量：直接固定于試件標(biāo)距段，僅捕獲材料自身變形,，排除外部干擾,。

提升數(shù)據(jù)可靠性：確保應(yīng)力-應(yīng)變曲線（σ=F/A，ε=ΔL/L?）真實(shí)反映材料性能,。

一,、原理

1、引伸計(jì)的作用

引伸計(jì)是一種直接測(cè)量試件標(biāo)距段（即有效測(cè)量區(qū)域）變形的儀器,，其核心功能是排除試驗(yàn)系統(tǒng)誤差（如夾具滑移,、機(jī)器剛度變形等），確保獲取材料真實(shí)的應(yīng)變數(shù)據(jù),。試驗(yàn)機(jī)記錄的位移通常包含以下干擾因素：

a,、夾具與試件間的滑移：夾持端可能發(fā)生微小滑動(dòng)，導(dǎo)致位移數(shù)據(jù)偏大,。

b、機(jī)器結(jié)構(gòu)變形：試驗(yàn)機(jī)框架,、傳動(dòng)部件的彈性變形會(huì)被計(jì)入總位移,。

c、端部效應(yīng)：圣維南原理指出,，試件夾持端附近的應(yīng)力分布不均勻,，影響局部變形。

d,、引伸計(jì)通過直接固定在試件標(biāo)距段（如電子引伸計(jì)的刀刃接觸點(diǎn)）,，僅測(cè)量材料自身的軸向變形，從而顯著提升應(yīng)變數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,。

2,、數(shù)據(jù)對(duì)比示例

若僅用試驗(yàn)機(jī)位移計(jì)算彈性模量（E=σ/ε），由于位移數(shù)據(jù)包含非材料變形部分,，結(jié)果可能偏低（如木材彈性模量從理論值10000MPa誤測(cè)為5000MPa）,。而引伸計(jì)的數(shù)據(jù)更接近真實(shí)值,。

二、標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)均明確要求拉伸試驗(yàn)需使用引伸計(jì),，例如：

GB/T 228.1-2021（金屬材料拉伸試驗(yàn)）：規(guī)定應(yīng)變測(cè)量需使用引伸計(jì),，精度等級(jí)需滿足±1%或更高。

ASTM E8/E8M：強(qiáng)調(diào)引伸計(jì)標(biāo)距應(yīng)與試件標(biāo)距匹配,，且需校準(zhǔn),。

ISO 6892-1：對(duì)引伸計(jì)的安裝位置、分辨力提出具體要求,。

三,、儀器類型

1、機(jī)械式引伸計(jì)：通過機(jī)械放大原理測(cè)量變形,，精度較低,，已逐漸淘汰。

2,、電子引伸計(jì)（主流）：

軸向引伸計(jì)：測(cè)量拉伸方向變形,。

橫向引伸計(jì)：測(cè)量泊松比相關(guān)的橫向收縮。

夾式引伸計(jì)：適用于脆性材料或小變形測(cè)量,。

3,、光學(xué)引伸計(jì)（視頻引伸計(jì)）：非接觸式，適用于高溫或動(dòng)態(tài)試驗(yàn),。

四,、試驗(yàn)流程

以電子引伸計(jì)為例：

步驟一、準(zhǔn)備工作

將引伸計(jì)連接至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（如通過串行接口）,。

在試驗(yàn)軟件中選擇“引伸計(jì)模式",。

步驟二、安裝引伸計(jì)

將標(biāo)距桿墊片置于力臂與標(biāo)距桿之間,，壓緊力臂使刀刃垂直接觸試件標(biāo)距段,。

用橡皮筋或彈簧固定引伸計(jì)，確保刀刃無滑動(dòng)（可在試件刻淺痕輔助固定）,。

移除墊片,，檢查力臂與標(biāo)距桿間距約0.5mm。

步驟三,、試驗(yàn)操作

調(diào)零引伸計(jì),，開始加載。

注意：材料屈服后需及時(shí)取下引伸計(jì),，避免試件斷裂時(shí)損壞儀器,。

步驟四、數(shù)據(jù)處理

直接采用引伸計(jì)采集的變形數(shù)據(jù)計(jì)算應(yīng)變,，結(jié)合荷載數(shù)據(jù)繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線,。

五,、總結(jié)

引伸計(jì)是拉伸試驗(yàn)中確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的核心工具，其直接測(cè)量標(biāo)距段變形的特性,，有效消除了系統(tǒng)誤差,。遵循標(biāo)準(zhǔn)流程并合理選擇引伸計(jì)類型，是獲得可靠材料性能參數(shù)的關(guān)鍵,。

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