15.24mm鋼絞線力學性能的分析

1、15.24 mm 鋼絞線力學性能的分析班級：機材 A1241 姓名：鄧洋洋學號： 11213140108、實驗目的為極大地滿足鋼絞線在實際應用過程中的技術要求， 廠家在生產(chǎn)中必須嚴格 把關：制定符合標準的生產(chǎn)工藝， 生產(chǎn)過程中的合理操作以及質(zhì)檢部門的認真試 驗和技術標準的檢驗。 其中，質(zhì)檢部門的技術檢測往往在生產(chǎn)中起主導作用， 并 “指揮”著生產(chǎn)順利進行。以下將對 15.24 mm、1860MPa 光面鋼絞線的彈性模 量、扭轉(zhuǎn)值、抗拉強度、延伸率等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，結合產(chǎn)品標準分析數(shù)據(jù)的離散 性，并學會彈性模量在實踐工程中的應用。、實驗設備電子稱重機、鋼尺（ 1m）、游標卡尺、液壓式萬能試驗機（拉

2、伸機和主機） 引伸計、普通電腦。液壓式萬能試驗機包括拉伸機和主機，分別如圖 1（ a）和圖 1（ b）所示。 由主機采用油缸上置四柱式框架結構， 液壓夾緊。 試驗空間的大小通過下夾頭的 升降進行調(diào)整。a）拉伸機（b）主機圖1 液壓式萬能試驗機普通電腦用于記錄數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)，控制試驗機的開始與暫停 利用測感實時測量鋼絞線拉伸量的引伸計，如圖 2 所示。圖2 引伸計三、實驗內(nèi)容1、測量鋼絞線試樣直徑： 用千分尺測量其實際直徑， 并將數(shù)據(jù)填入表格中；2、測量米重：確保試樣表面無泥土油污等其他東西，然后將試樣置于電子 稱重機上，保持靜止狀態(tài)，待示數(shù)停止跳動后讀記錄數(shù)據(jù)。測量其實際長度，記 于表中。最后

3、計算其米重填入表中；3、裝夾試樣：開啟主機，打開送油閥把活塞升起 510mm 定位，根據(jù)試樣 長度調(diào)整上下兩液壓鉗的相對距離。 將試樣裝夾到鉗口座內(nèi)， 并把鉗口座連帶試 樣一起固定在上下液壓鉗內(nèi)；4、在試樣中部位置兩相差 20cm 處貼上膠布，并用松緊帶將引伸計上下兩 端固定在膠布上，打開引伸計上的活栓；5、給進油閥門開始試驗，根據(jù)電腦實時顯示的試樣伸長率以及主機大表盤 上的示數(shù)來慢慢調(diào)節(jié)油閥門的進給量；6、當試樣的伸長率趨于平穩(wěn)且到達一定值時 （由電腦實時繪圖可知） ，從試 樣上取下引伸計，并停止油閥門的進給；7、通過電腦上試樣伸長率示意圖求出彈性模量在 19510GPa 范圍內(nèi)的各項 參數(shù)

4、，記錄數(shù)據(jù)于表格中；8、分析各項參數(shù)，是否在企業(yè)工藝卡標準允許范圍之內(nèi)，對質(zhì)量要求不合 格的試樣進行標記記錄。四、實驗數(shù)據(jù)與分析由奧盛（九江）新材料有限公司質(zhì)檢部提供數(shù)據(jù)見表 1 所示。表1 15.24 mm鋼絞線力學性能實驗記錄來樣編號直徑mm破斷拉力KN規(guī)定總伸長1.0%的力（KN）每米彈性捻距mm矢高-1 mmm-1伸長率實際重量Kgm-1（%）模量GPa91407060103b115.30267.89248.914.21971.110791407060103b215.30269.20247.934.21971.109228791407060103b315.30270.25250.354

5、.41941.108791407060104b115.28266.27246.034.71951.107891407060104b215.28266.24242.844.41951.107227891407060104c315.28271.54251.894.61921.106891407060105c115.22271.01253.934.61931.112891407060105c215.22265.00241.494.51911.110224891407060105c315.22265.10242.814.51921.111891407070106a115.28267.74249.134

6、.71961.112891407070106a215.28266.43242.334.51921.107226891407070106a315.28267.63243.254.61931.113891407020082a115.22269.58243.364.61921.103891407020082a215.22268.74249.094.51971.101227891407020082a315.22270.45245.024.51921.097891407020083b115.20269.97248.784.81961.098891407020083b215.20271.03247.874

7、.91961.099223891407020083b315.20277.44257.154.71911.099891407020084b115.24274.70255.134.91911.100891407020084b215.24274.30250.965.01921.104220891407020084b315.24276.88253.604.31971.102791407020085b115.24271.84247.384.91971.102231791407020085b215.24276.60257.834.61961.101791407020085b315.24272.34250.

8、534.61961.102791407020086c115.22274.95257.854.12001.102791407020086c215.22271.03242.524.71961.101230791407020086c315.22271.02244.584.71961.100791407020086c415.22272.99251.114.61991.100791407020086c515.22271.13246.074.51981.1027對所測拉伸試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，如表 2 所示 標準差公式：n x x 2xi xSD i 1n1式中：x 表示平均值； n為樣本個數(shù)。表2 各

9、力學性能指標的平均值和標準差直徑 mm破斷 拉力 KN規(guī)定 總伸長 1.0 %的力 （KN）伸長率（%）彈性模量GPa每米實際 重量 Kgm-1捻距 mm矢高-1 mmm-1平均值15.243270.665248.6114.579194.7931.104226.2227.586標準0.0323.4424.8700.2162.5830.0053.4560.501差參照 ASTMA 416/A 416M- 02 標準和檢驗要求，如表 3 所示。表 3 參照 ASTMA 416/A 416M- 02 標準和檢驗要求直徑 mm破斷 拉力 KN規(guī)定 總伸長 1.0 %的力 （KN）伸長率（%）彈性模量G

10、Pa每米實際 重量 Kgm-1捻距 mm矢高-1 mmm-1標準15.15 15.40260.7234.63.5 %1951019024025值對表 1的 29組試樣的破斷拉力值和彈性模量進行離散繪圖分析處理，見圖3 和圖 4 所示圖3 試樣的破斷拉力值圖 4 試樣的彈性模量對以上實際 15.24 mm鋼絞線力學性能數(shù)據(jù)的分析計算可知： 由表 1和表 2 各數(shù)據(jù)對比，所測量的試樣一系列力學性能數(shù)據(jù)完全在標準和檢驗要求范圍之 內(nèi)。比如破斷拉力值， 試樣數(shù)據(jù)的離散圖如圖 3 所示。從離散圖上我們可以看出 各試樣的破斷拉力大概在 265280KN 范圍內(nèi)浮動，大大滿足 260.7 KN 的標準， 而

11、且其離散性相對較小， 比較聚集不分散， 結合表 2 內(nèi)破斷拉力的標準差 3.442 ， 也即標準偏差相對較小，相對波動幅度較小，具有良好的穩(wěn)定性。又如彈性模量，測量的數(shù)據(jù)在標準值 185205GPa內(nèi)上下波動，如圖 4 所示。 且 29 組數(shù)據(jù)的彈性模量在 190200GPa內(nèi)上下波動，標準偏差由表 2 所知，為 2.583 。相對彈性模量的標準值來說，其波動范圍比較聚集，說明具有良好的離 散性能。我們知道彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標， 在一 定范圍內(nèi)，其值越大， 使材料發(fā)生一定彈性變形的應力也越大， 即材料剛度越大， 亦即在一定應力作用下， 發(fā)生彈性變形越小， 所以這批次成品性能優(yōu)良， 符合實 際應用