CN114858599A - 一种可准确测量钢材的塑性应变比r值的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种可准确测量钢材塑性应变比r值的装置，包括拉伸试验机，拉伸试验机包括左立柱、右立柱、上拉伸夹具体和下拉伸夹具体，上拉伸夹具体和下拉伸夹具体设置在左立柱与右立柱之间，上拉伸夹具体设置在下拉伸夹具体的上方，左立柱的右侧面设置有一个反光镜支架，反光镜支架的一端通过转轴铰接有一个反光镜，反光镜的后方设置有一个视频引伸计，视频引伸计的镜头光轴与反光镜的镜面构成的夹角大于90°且小于180°。试样宽度方向上的应变测量，采用视频引伸计进行测量，拉伸试验的塑性段中能够准确测量到试样最快变形点的变形数值，从而保证r值的准确计算。当反光镜角度不对时，可以调整反光镜的角度，保证试样宽度面能够准确进入到视频引伸计。
Description
技术领域
本发明涉及物理领域，尤其涉及钢材拉伸试验技术，特别是一种可准确测量钢材的塑性应变比r值的装置及方法。
背景技术
根据GB/T5027-2007《金属材料 薄板和薄带 塑性应变比（r值）的测定》中规定，钢材的r值是钢材的一个重要参数，r值即钢材的塑性应变比，是材料在冲压成型时宽度上的应变值与厚度上的应变值之比。其中厚度上的应变用纵向应变结合体积不变定律计算得出，纵向应变引伸计应用成熟，测量准确。所以r值是否准确，宽度方向的应变值准确与否直接决定了计算结果。
现有技术的钢材拉伸试验中，宽度方向的应变测量采用机械式引伸计测量，测量点一般为一个点或者两个点。在钢材拉伸的弹性段，该引伸计测量结果是准确的，但是在塑性段，标距范围内，宽度方向上的变形不再一致，实际需要测量的位置是最快变形点，而机械式引伸计由于测量点数有限，所以很难找到该测量点，最终使得r值的计算有偏差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可准确测量钢材的塑性应变比r值的装置及方法，所述的这种可准确测量钢材的塑性应变比r值的装置及方法要解决现有技术中钢材r值的测量有偏差的技术问题。
本发明的一种可准确测量钢材塑性应变比r值的装置，包括拉伸试验机，拉伸试验机包括左立柱、右立柱、上拉伸夹具体和下拉伸夹具体，左立柱设置在右立柱的左方，上拉伸夹具体和下拉伸夹具体设置在左立柱与右立柱之间，上拉伸夹具体设置在下拉伸夹具体的上方，左立柱的右侧面设置有一个反光镜支架，反光镜支架的一端通过转轴铰接有一个反光镜，反光镜的后方设置有一个视频引伸计，视频引伸计的镜头光轴与反光镜的镜面构成的夹角大于90°且小于180°。
进一步的，所述的右立柱的左侧面设置有白色背景板。
进一步的，所述的夹角为135°。
本发明还提供了利用上述装置实现的一种可准确测量钢材r值的方法，包括：将试样放入拉伸试验机，上拉伸夹具体和下拉伸夹具体分别夹持试样的上端和下端进行拉伸，试样宽度方向标距范围内的变形通过反光镜反射进入视频引伸计，视频引伸计通过采集试样的边缘特征点而实时采集试样的变形，沿着试样标距内的边缘测量得到50个特征点，并计算50个特征点的变形数值。
本发明与现有技术相比，其效果是积极和明显的。试样宽度方向上的应变测量，采用视频引伸计进行测量，拉伸试验的塑性段中能够准确测量到试样最快变形点的变形数值，从而保证r值的准确计算。当反光镜角度不对时，可以调整反光镜的角度，保证试样宽度面能够准确进入到视频引伸计。纯白色的背景板使视频引伸计能够清晰分辨出拉伸试样的边缘，防止背景太乱引起误测。
附图说明
图1为本发明的一种可准确测量钢材的塑性应变比r值的装置的正视示意图。
图2为本发明的一种可准确测量钢材的塑性应变比r值的装置的俯视示意图。
图3为图1的A-A剖视示意图。
图4为本发明的一种可准确测量钢材的塑性应变比r值的装置的立体示意图。
图5为实施例试验过程中采集试样特征点的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述，但本发明并不限制于本实施例，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。本发明中的上、下、前、后、左、右等方向的使用仅为了描述方便，并非对本发明的技术方案的限制。
实施例1
如图1-图5所示，本发明的一种可准确测量钢材塑性应变比r值的装置，包括拉伸试验机，拉伸试验机包括左立柱1、右立柱4、上拉伸夹具体2和下拉伸夹具体6，左立柱1设置在右立柱4的左方，上拉伸夹具体2和下拉伸夹具体6设置在左立柱1与右立柱4之间，上拉伸夹具体2设置在下拉伸夹具体6的上方，左立柱1的右侧面设置有一个反光镜支架9，反光镜支架9的一端通过转轴10铰接有一个反光镜7，反光镜7的后方设置有一个视频引伸计8，视频引伸计8的镜头光轴与反光镜7的镜面构成的夹角大于90°且小于180°。
进一步的，所述的右立柱4的左侧面设置有白色背景板。
进一步的，所述的夹角为135°。
具体的，本实施例中的拉伸试验机、上拉伸夹具体2和下拉伸夹具体6、反光镜7视频引伸计8等均采用现有技术中的公知方案，本领域技术人员均已了解，在此不再赘述。
本发明还提供了利用上述装置实现的一种可准确测量钢材r值的方法，包括：将试样5放入拉伸试验机，上拉伸夹具体2和下拉伸夹具体6分别夹持试样5的上端和下端进行拉伸，试样5宽度方向标距范围内的变形通过反光镜7反射进入视频引伸计8，视频引伸计8通过采集试样5的边缘特征点而实时采集试样5的变形，沿着试样5标距内的边缘测量得到50个特征点，并计算50个特征点的变形数值。
图1未显示试验机整机，只显示了试验机的左立柱1、右立柱4、上拉伸夹具体2和下拉伸夹具体6。
在图5中，三角符号11指的是常规机械式引伸计的测量点，长方形符号12指的是本方法中取点位置。如图5所示，本方法可以测量标距段的多个点，最多可达50个。
试样5宽度方向上的应变测量，采用视频引伸计8进行测量，拉伸试验的塑性段中能够准确测量到试样5最快变形点的变形数值，从而保证r值的准确计算。由于反光镜7与反光镜支架9通过转轴10铰接，当反光镜7角度不对时，可以调整反光镜7的角度，保证试样5宽度面能够准确进入到视频引伸计8。纯白色的背景板3使视频引伸计8能够清晰分辨出拉伸试样5的边缘，防止背景太乱引起误测。
Claims (4)
1.一种可准确测量钢材塑性应变比r值的装置，其特征在于：包括拉伸试验机，拉伸试验机包括左立柱、右立柱、上拉伸夹具体和下拉伸夹具体，左立柱设置在右立柱的左方，上拉伸夹具体和下拉伸夹具体设置在左立柱与右立柱之间，上拉伸夹具体设置在下拉伸夹具体的上方，左立柱的右侧面设置有一个反光镜支架，反光镜支架的一端通过转轴铰接有一个反光镜，反光镜的后方设置有一个视频引伸计，视频引伸计的镜头光轴与反光镜的镜面构成的夹角大于90°且小于180°。
2.根据权利要求1所述的一种可准确测量钢材塑性应变比r值的装置，其特征在于：所述的右立柱的左侧面设置有白色背景板。
3.根据权利要求1所述的一种可准确测量钢材塑性应变比r值的装置，其特征在于：所述的夹角为135°。
4.利用权利要求1所述的装置实现的一种可准确测量钢材r值的方法，包括：将试样放入拉伸试验机，上拉伸夹具体和下拉伸夹具体分别夹持试样的上端和下端进行拉伸，试样宽度方向标距范围内的变形通过反光镜反射进入视频引伸计，视频引伸计通过采集试样的边缘特征点而实时采集试样的变形，沿着试样标距内的边缘测量得到50个特征点，并计算50个特征点的变形数值。
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