金属材料力学性能检测技术的发展

菅成志

许昌市质量技术监督检验测试中心 河南许昌 461000

在生产和使用过程中，所有产品在一定程度上受力或温度的影响，材料的选择过程很大程度上取决于材料的性能和经济性。特别是，需要针对材料的机械性能对材料的使用性能进行全面分析，并且在一般情况下，该指标可以直接反映各种工程设计参数。为了充分利用材料的用途，有必要弄清影响机械性能的各种因素，同时全面了解材料的机械性能。

1 金属材料的使用性能

在材料选择过程中，金属材料的性能起着非常重要的参考作用。性能测试是通过在实际环境中有效模仿相关产品来了解产品的性能。无论它是否满足实际使用要求，并以此方式收集大量真实数据信息，您都可以准确地确定您的产品是否合格。金属材料的使用性能是非常重要的参考数据，该标准直接决定了材料的使用范围。根据实际情况可以看出，金属材料的使用性能主要包括三个主要内容：化学性能，物理性能和机械性能。金属材料的机械性能是指该材料在不同温度下可以承受各种拉力的机械性能[1]。

2 金属材料力学性能测试技术

通过使用有限元分析软件来分析连续体的近似计算值，您可以获得相当完整的理论系统。其中包含的数值计算方法解决了工程学中的许多问题，包括电磁学和力学。经过多年的研究，我国材料力学的有限元分析方法能够对某些普通材料在机械条件下进行有限元分析，并提供了材料的机械应力和应变与性能指标之间的关系。实验获得的ANSYS 有限元性能测试和模拟测试的组合。对复杂的物理对象进行离散化和划分后，可以通过对逼近函数的有限元分析来求解和处理整个方程，等待分析获得误差近似值的解释结果。计算机数值计算使您可以有效地使用数字来处理任何复杂的问题。金属材料的机械测试的目的是对金属材料的拉伸，冲击和过程进行各种测试，并且通过几何机械测试，以标准样式模拟机械性能测试，并将其置于常规机械测试中。从上方进行应力状态爱的机械测试。通过模拟的机械测试和测试，整个测试过程看起来很直观。可以将数据库中的机械测试数据与模拟参数相关联，可以获得金属材料形状的模拟结果，并且可以模拟，分析和放置服务条件后的机械性能的基本部分。

2.1 拉伸测试模拟

使用伸长率模拟的测试方法，按照国内GB/T228．1 的规定测量测试标准，测试项目包括伸长率，伸长率，截面n 值，拉伸实验室等。弹性的伸长率（例如屈服的r 值）必须经历从弹性到颈缩的几个阶段。测试的负载和原始标准通过测量来固定，同时，为了准确起见，唯一会缩短弧形末端进一步位置的负载会被计算出来。要求。可以在所有方向上定义金属材料的弹性模量和泊松比，应使用在模拟数据库中设置的测量应力来设置测试材料的应变关系[2]。

2.2 金属材料与其他材料不同

特定于材料的属性的参数（例如，DENS 密度，EX，NUXY）具有不同的值。模拟参数（DENS，EX 和NUXY）是指材料本身的状态和尺寸。模拟拉伸测试的意思是通过测试。实际测试结果的组合与实际材料的固有参数无关，也与受力状态的大小无关。它与实际的感应耦合无关，例如使用环境的条件和元素含量以及其他模拟结果和热处理条件。在金属机器性能测试领域引入的相关数据库仿真参数使我们更加关注“维修零件”。

2.3 对金属材料的机械性能的测试大部分是通过测试工具完成的

金属材料机械试验机条件恶劣，检查时间长，在假定原始结构和原始运动状态的前提下，采用物理方法和手段快速测量金属材料的尺寸和规格。该方法的缺点是其稳定性和可重复性不足，但是具有以下优点：测量金属样品的指定尺寸，计算从测试中获得的尺寸，规格和最大表面负荷，以及获得无法通过在线快速检查摘要测量的表面形状。由于可以承受载荷值，因此该检测方法不适用于无损在线快速检测，但是它可以计算表面形状和基本机械性能，而不会破坏金属材料本身的形状。

3 对金属材料的机械性能进行非破坏性测试的主要方法是机械应力法，振动测试法，应力波测试法和超声测试法

（1）机械应力法将金属材料样品放入相应的载荷中，用计算机计算出样式的静态弯曲模量和弹性强度，然后根据获得的值对测试样品进行应力分类。

（2）振动检测方法：通过将传感器的振动频率应用于金属试样来测量试样的自由减振率和试样的质量，并使用计算机计算产生的横向振动，并将被测材料的弹性模量作为数据进行处理。之后就可以得到金属材料的振动系数和弹性特性以及它们之间的相互关系的数值。

（3）应力检测方法：通过测量的材料速度设置测量的材料密度和弹性模量之间的物理关系。在使用Couplant 的前提下测量的金属的形状和尺寸不受金属材料对象的限制。受到冲击后，会产生冲击应力波，并且应力波可以在对象内部传播。该检测基于传感器和要测量的金属材料之间的应力波，而无需使用耦合。冲击波检测方法中使用的测试设备还具有便携式的优点[3]。

（4）超声波检测方法：在测量超声波速度之后，通过超声波计算金属材料的弹性模量，并根据超声波传播时间的差异获得金属材料的传播与介质密度之间的衰减，从而获得超声弹性。模量也可用于确定测试的金属材料中的缺陷。

4 结语

如今，金属材料的机械性能测试技术一直朝着简便，快速，精确和自动化的方向发展，并可以为未来的生产和长寿命提供更多的技术支持。因此，在测试过程中，相关行业应广泛使用现代科学技术方法和方法，不断创新和优化现有的测试技术和方法，并通过新的测试技术不断改进材料。检测技能水平和效率。