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引伸计是测试材料力学性能的重要手段之一，是测量材料在受到拉（压）力作用时产生的应变的必要手段。

引伸计的分类

引伸计按工作原理分为机械式和电子式。

机械式引伸计，如千分表、杠杆式、光学式引伸计，直接用指针或光标指示；

电子式引伸计，如电阻应变式、电感式引伸计、电容式、光栅式、激光式、自动引伸计、光电式（视频式）等。工作时需要相应的接口转换器、放大器、计算机或指示装置自动记录或显示测得的位移示值。 因此，电子引伸计的校准必须包括支持它的整个测量系统。

随着检测技术的不断发展，引伸计已从人工夹紧、人工目视记录，发展到普通电子引伸计的手动夹紧、自动检测，以及机电一体化智能全自动引伸计。 无论何种形式，只要满足试验材料的性能试验要求和使用条件，根据实验室的具体情况，可选择满足试验方法技术要求的任何形式的适用引伸计。

引伸计的两种应用

1 应力应变关系

任何材料在其应用中都会受到一定的力，无论是外部的还是内部的。 只要受力，就会发生变形，即应力和应变始终伴随在一起。 在材料的力学性能试验中，一般先提到强度，测能测到的力。 实际上，在工程和实际应用中：需要求得在一定变形条件下所能承受的力； 或它在最大允许载荷下产生的最大变形。

为满足工程需要而选择的材料必须满足其必要的力学性能：与相关材料的特征应变条件对应的应力指数，而获得该数据的试验必须使用引伸计。

通常测试的大部分金属和非金属材料在弹性阶段都服从胡克定律：对于线弹性材料，物体在弹性极限内的变形与引起变形的外力成正比，应力成正比应变，其系数为 E ：

(1)

E 弹性模量

σ应力

ε应变

从上式不难看出弹性模量E、σ、ε之间的关系，从这个公式可以看出在弹性变形阶段应该是一条直线，这是一个重要的参考系为我们以后的测试数据计算。

对于所有金属材料的力学性能的测定，引伸计用于测量在特征应变条件下相应的应力。 但无论测量什么特征应变，都是先从弹性变形开始，并在此基础上发展。

2 试验相关技术参数

在材料试验中的拉伸、压缩、塑性指数、拉压疲劳、扭转试验、断裂韧性试验中，引伸计用于应变测量。 在上述试验的应变闭环控制中，会根据引伸计采集的信息进行控制。

(1)弹性模量E：轴向应力应变比范围内的应力应变比。 E的测试应按照弹性模量法的标准要求进行，在保证试验机同轴度的情况下，应选用平均应变引伸计，以准确测试试件的应力应变关系。弹性直线。

适用于测试拉伸和压缩弹性模量。 由于试样的形式和尺寸不同，引伸计的结构也不同，以满足试验要求。

(2)非比例延伸强度Rp：衡量一个非比例延伸变形值对应的应力。 既然是非比例变形，对应的是相对比例变形——弹性直线段的偏差，它取决于弹性直线段。 弹性直线段的质量和斜率判断直接影响数据的准确性。 特别是对于<Rp0.2的数据测试，一定要对弹性直线段做出正确的判断，否则会出现严重的错误。

Rp0.2对数据测试的影响比较小，因为这是出现屈服现象时的应力。 此时发生塑性变形并迅速增大，力值增大缓慢或保持不变。 因此，相对于弹性直线段的0.2%平行线相交于力-变形曲线的缓和段。

对于塑性变形斜率较大的Rp0.2的材料，影响还是很大的，而且不均匀。

适用于测试拉伸和压缩弹性模量。 由于试样的形式和尺寸不同，引伸计的结构也不同，以满足试验要求。 通用程序集用法如图 1 所示。

(3)规定总伸长强度Rt：测量规定总伸长值对应的应力。 这里最重要的是，其中包含的弹性变形截面必须是真实的单轴拉伸（压缩）弹性应变线截面拉伸试验机引伸计，而不是由于试样弯曲和夹紧不当造成的虚拟位移。 不是简单的误认为只要测试总的延伸变形就可以了！

不管试样的状态和夹紧条件如何，都不可能准确地测试出规定的总伸长强度Rt！ ！ ！

(4)金属薄板塑性应变比r和硬化指数n的测试：

金属板材的塑性应变比r为：同一试样在单轴应力作用下拉伸时，宽度方向真应变与厚度方向真应变之比。

硬化指数（n值）为：在单轴拉应力作用下，真应力和真塑性应变数学方程中的真塑性应变指数。

用方程表示，这个方程可以转化为对数方程

具体测试条件如图3所示。

(5) 对于应变疲劳性能试验，需要动态引伸计适应循环加载条件下的应变试验和控制。 该型引伸计正负变形输出一致，动态性能好，稳定性和可靠性高。

(6)金属材料的扭转性能试验，准确测定金属材料的剪切模量G(试件小扭转角)，测定非比例扭转强度τp0.3等数据。

电阻应变扭引伸计可用于测试上述性能。

具体装配应用见图2，其中：图2-①圆形标距定位套，图2-②旋转臂，图2-③固定臂，图2-④引伸计传感器刀口定位螺钉，图2-⑤二4固定臂的螺丝。

通常，对于扭转引伸计系统，两臂固定试样之间的标距为规定要求（例如100mm）拉伸试验机引伸计，旋转臂与固定伸长臂刀刃之间的距离为6mm，并且两个刀片是平行的。 进一步拧紧两臂上的 4 个紧固螺钉（图 2-⑤）后，将夹式引伸计安装在两个平行叶片之间（图 2-⑥），该引伸计应与叶片垂直且稳定。 注意：夹式引伸计的引线不应干扰测量。

(7)断裂韧性试验

采用夹式引伸计测试了材料的断裂韧性KIC、JIC和COD。 可适用于紧凑型拉伸试样、三点弯曲试样等多种试样。 由于断裂韧度试样种类繁多，为保证断裂韧度试验的进行，应根据试验要求和试样特性，选择或设计能与试样开口配合良好、测量准确的夹式引伸计。

图1 拉伸试验Rp0.2等数据的单轴拉伸试验

图2 扭转引伸计系统装配图

图3 金属薄板塑性应变比r与硬化指数试验示意图

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