铝板带断后伸长率与断裂总伸长率差异验证

铝板带断后伸长率与断裂总伸长率差异验证
刘利;朱玲;李学睿
【摘 要】The difference between the percentage elongation after the break of aluminum plate and the total percentage elongation at the break of that is demonstrated from theoretical basis and test basis respectively, it is the assistant for better understanding of the percentage elongation after break and the total percentage elongation at break.%分别从理论和试验两方面论证了断后伸长率与断裂总伸长率的不同,为更好地理解断后伸长率与断裂总伸长率提供了帮助.
【期刊名称】《云南冶金》
【年(卷),期】2011(040)004
【总页数】4页(P57-60)
【关键词】断后伸长率;断裂总伸长率;弹性变形;塑性变形
【作 者】刘利;朱玲;李学睿
【作者单位】云南铝业股份有限公司,云南昆明650502;云南铝业股份有限公司,云南昆明650502;云南铝业股份有限公司,云南昆明650502
【正文语种】中 文
【中图分类】TG113.25
GB/T 228—2002《金属材料 室温拉伸试验方法》中定义:断后伸长率 (A)是断后标距的残余伸长与原始标距之比的百分率。断裂总伸长率(At)是断裂时刻原始标距的总伸长 (弹性伸长加塑性伸长)与原始标距之比的百分率[1]。在日常工作中我们通常所说的伸长率是指断后伸长率,且我司目前只做断后伸长率,而在制定产品质量标准过程中,客户协议中只用伸长率来代替断后伸长率。伸长率既有断后伸长率,又有断裂总伸长率,所以在产品质量标准中要明确指出是断后伸长率还是断裂总伸长率,因为这两种伸长率是不同的,下面从理论和试验两方面来验证这一点。
1 断后伸长率 (A)与断裂总伸长率 (At)的测定
1.1 铝板带拉伸图
原始横截面积为S0、长度为L的铝板带试样,若在其两端施加载荷F,在载荷F的作用下变形,轴向伸长横向缩短。外加的拉力不仅导致铝板带试样内部产生抵抗变形的内力,而且也导致其内部产生质点间相对位移,这些位移的总效应表现为铝板带试样的伸长。上栗论坛
图1是1060-H24铝板带室温拉伸时的拉伸图。
oa弹性变形阶段,ab滞弹性变形阶段,bc均匀塑性变形阶段,cd局部塑性变形阶段,达到d点试样断裂。从铝板带拉伸过程各个阶段变形特征可看出,在铝板带两端施加载荷F后,其发生了弹性变形和塑性变形,即铝板带试样在拉伸过程中发生了弹性伸长和塑性伸长。材料在外力作用下产生变形,当外力去除后能完全恢复到原始形状的性质即弹性,弹性变形是可逆变形;材料在外力作用下产生变形,当外力去除后,有一部分变形不能恢复,这种性质称为材料的塑性,塑性变形是不可逆变形。
图1 1060-H24铝板带拉伸图Fig.1 Tensile diagram for 1060-H24 aluminum plateεp规定非比例延伸率,L0原始标距
1.2 断后伸长率 (A)与断裂总伸长率 (At)的测定
断后伸长率 (A)与断裂总伸长率 (At)测定不同,断后伸长率 (A)是断后标距的残余伸长,即塑性伸长与原始标距之比的百分率;断裂总伸长率 (At)是断裂时的总延伸,即弹性伸长加塑性伸长与原始标距之比的百分率。断裂总伸长率(At)与断后伸长率 (A)相比,既包含塑性变形引起的塑性伸长,又包含弹性变形引起的弹性伸长,断裂总伸长率 (At)大于断后伸长率 (A)。
2 试验结果及分析讨论乔二中彩
2.1 试验设备、环境及相关参数
AG-X 10 kN拉力试验机1台,试验相关参数按照GB/T 228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》规定进行。
2.2 试验数据
本实验采用牌号为1060的合金21个不同规格,状态为H24的铝板带试样的数据,试样符合GB/T 16865-1997《变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样》规定,数据如表1。
矿业研究与开发
表1 1060-H24铝板带断后伸长率与断裂总伸长率统计表Tab.1 Statistical list for 1060-H24 aluminum plate's percentage elongation after break and total percentage elongation at break试样序号厚度/m m合金牌号断后标距/m m断裂点位移/m m断后伸长率/%断裂总伸长率/%断裂总伸长率-断后伸长率/%10.6 1060 59.7 11.2243 20 23 320.25 1060 56.8 7.6268 14 15 130.38 1060 58.2 9.6693 17 19 240.38 1060 54.3 5.2668 9 11 250.38 1060 56.7 7.8793 14 16 260.48 1060 54.9 6.0743 10 12 270.6 1060 61.3 13.8068 23 28 582.97 1060 58.1 8.3268 16 17 192.97 1060 56.8 7.62183 14 15 110 0.65 1060 56.8 7.2793 14 15 111 0.65 1060 58.8 9.7593 18 20 212 1.15 1060 57.9 8.43932 16 17 113 0.69 1060 59.3 10.6693 18 21 314 0.69 1060 59.9 11.1843 20 22 215 1.95 1060 59.9 10.3168 20 21 116 1.45 1060 58.1 8.81178 16 18 217 1.95 1060 57.8 8.6418 16 17 118 1.95 1060 57.8 8.6118 16 17 119 0.24 1060 56.9 7.6268 14 15 120 0.28 1060 56.5 6.9743 13 14 121 0.28 1060 60.8 12.1193 22 24 2
2.3 试验数据分析
由于我们观测到数据总会带有误差,不能从简单的样本统计量的结果下结论,必须使用严
tuv格的统计假设检验方法才能得出准确的判断结论。因此为了比较断后伸长率、断裂总伸长率观测值是否相同,并能得出较准确的判断结论,采用假设检验进行验证。
2.3.1 断后伸长率、断裂总伸长率正态性验证
在进行假设检验前,先要假设断后伸长率、断裂总伸长率观测值是分别来自两个正态总体分布N(μ1,σ1
2)与 N(μ2,σ22)的两个样本观测值。正态分布记为N(μ,σ2),其中μ是正态分布的均值 (给出了正态分布的中心),σ2是正态分布的方差,σ(σ>0)是正态分布的标准差,μ和σ2为正态分布的两个参数。
用MINITAB软件统计-基本统计量-正态性验证入口,对断后伸长率、断裂总伸长率观测值(表1)进行正态性验证[2],得到铝板带断后伸长率概率图2,断裂总伸长率概率图3。
在对某个参数进行检验时,把要证明的、不相等的、有差别的结论作为备择假设 (H1);相等的、无差别的、等号成立的结论作为原假设(H0)。当原假设为真时,由于样本的随机性,使样本观测值落在拒绝域中,从而做出拒绝原假设的决定,这类错误称为第一类错误,其
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发生的概率称为犯第一类错误的概率,记为α,也称为显著性水平。当原假设为假时,由于样本的随机性,使样本观测值落在非拒绝域中,从而做出无法拒绝原假设的决定,这类错误称为第二类错误,其发生的概率称为犯第二类错误的概率,记为β。P值,就是当原假设成立时,出现目前状况的概率。当这个概率很小时,这个结果在原假设成立的条件下就不该在一次试验中出现,但出现了,因此我们有理由认为“原假设成立”的这个前题是错的,故有个最一般的规则:如果P<α(常取显著性水平α为0.05),则拒绝原假设,反之则不能拒绝原假设。
叠氮化钠正态性检验的原假设是“分布为正态”,备择假设为“分布非正态”,断后伸长率概率图中P=0.351>0.05,断裂总伸长率概率图中 P=0.474>0.05,则不能拒绝原假设,说明断后伸长率、断裂总伸长率数据是来自正态分布的样本观测值。

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