反覆壓縮試驗

反覆壓縮試驗是壓縮試驗的一種。試驗以一定的頻率往復壓縮試樣，可以設定次數，量測經往復壓縮後的厚度和硬度等特性。

基本介紹

• 中文名：反覆壓縮試驗
• 外文名：Repeated compression test
• 來源：機械工程
• 相關概念：壓縮試驗、壓縮試驗機

壓縮試驗

壓縮試驗是測定材料在軸向靜壓力作用下的力學性能的試驗，是材料機械性能試驗的基本方法之一。

試樣破壞時的最大壓縮載荷除以試樣的橫截面積，稱為壓縮強度極限或抗壓強度。壓縮試驗主要適用於脆性材料，如鑄鐵、軸承合金和建築材料等。對於塑性材料，無法測出壓縮強度極限，但可以測量出彈性模量、比例極限和屈服強度等。與拉伸試驗相似，通過壓縮試驗可以作出壓縮曲線。圖中為灰鑄鐵和退火鋼的壓縮曲線。曲線中縱坐標P為壓縮載荷，橫坐標Δh為試樣承受載荷時的壓縮量。如將兩坐標值分別除以試樣的原截面積和原高度，即可轉換成壓縮時的應力－應變曲線。圖中Pp為比例極限載荷，P0.2為條件屈服極限載荷，P b為破壞載荷。在壓縮試驗中，試樣端面存在較大的摩擦力，影響試驗結果。試樣越短影響越大，為減少摩擦力的影響，一般規定試樣的長度與直徑的比為1～3，同時降低試樣的表面粗糙度，塗以潤滑油脂或墊上一層薄的聚四氟乙烯等材料。

往復壓縮試驗的原理

將被測試樣置於上下壓盤之間，經由偏心輪傳動，以一定之頻率往復壓縮試樣，到達所設定的次數，自動停機，取出試樣， 量測經往復壓縮後的厚度和硬度。

操作步驟

往復壓縮試驗機的校準

計量工程師對試驗機進行內部校準，同時加標籤,明確設備校準狀態。計量員保管校準證書。校準周期為1年。

振幅調節

1. 打開箱體門，內有左右兩組傳動裝置。
   
2. 鬆開固定螺絲，用扳手擰松調節螺絲，移動偏心輪，使偏心輪上的紅色指針按試驗要求的振幅值對準標尺上的刻度線，擰緊固定螺絲。
   
3. 移動傳動輪，使下壓盤處於最低點。
   
4. 調整完成後，關上箱體門。
   

試驗測試

測試準備;

1.試樣安裝。用內六角改錐旋鬆螺絲，逆時針旋轉手柄，使上壓盤上升至可以順利放入試樣，再將螺絲旋緊。

開始測試：

2.啟動總電源開關和POWER鍵，接通電源。

3.依試驗要求，設定試驗次數和試驗頻率。

4.電源接通後，游標在試驗次數設定位置閃爍。此時按下游標移動鍵 ，可以將游標移動到所需位置，使用數值增加鍵 可以得到所需的數值。

5.接下來按下控制箱上的隱藏鍵，出現試驗頻率設定界面，此時可以對頻率進行設定，方法同上。

6.頻率設定結束，按下面板上的CLR鍵清零。

7.啟動START鍵，機器開始動作。

8.當運轉到達設定次數時，機器自動停機。

9.機器運行期間，如有異常情況發生，可隨時按下控制柜上的紅色急停按鈕。

測試結束：

10.測試結束後，按下STOP鍵，關閉POWER鍵和總電源開關，取下試樣。

試驗實例

試驗目的

（1）測定灰鑄鐵材料壓縮時的強度極限R

（2）觀察分析灰鑄鐵材料壓縮時的變形特點和破壞斷口形貌。

儀器設備及材料

壓縮試驗機和遊標卡尺

試驗製備根據國家標準GB/T 7314-2005“金屬材料室溫壓縮方法”，灰鑄鐵材料的壓縮試樣一般加工成圓柱形（或矩形柱狀），h為試樣高度，d為試樣直徑。

灰鑄鐵壓縮曲線

當試樣承壓軸向壓縮時，隨著軸向變形繼續施加，試樣兩端面的橫向變形受到試驗機承墊間的摩擦力影響，使試樣變形後呈“鼓形”，這種摩擦力的影響，使試樣抗壓能力增強，並且試樣越短，其影響越顯著。若在試樣端面塗以潤滑劑（如機油），可以減小摩擦力，則試樣的抗壓能力將更符合於實際。當試樣高度相對增加時，摩擦力對試樣中部的影響就會減小，但若試樣高度過大，又容易產生彎曲，甚至變成為其它失效形式。因此，壓縮試樣的抗壓能力與其高度h0。直徑d的比值h/d有關。由此可見，壓縮試驗是有條件的，只有在相同的試驗條件下，才能對不同材料的性能進行比較。金屬材料壓縮破壞實驗所用的試樣，一般規定為1≤h/d≤3。為了使試樣承受軸向壓力，試樣兩端面必須平行，並且與試樣軸線垂直。壓縮試樣兩端面應加工的儘可能光滑，其粗糙度一般為1.6~0.8，以減小摩擦力的影響。

實驗步驟

（1）灰鑄鐵壓縮在微機屏顯式液壓液壓萬能試驗機上進行。

（2）用遊標卡尺測量試樣尺寸。

（3）依次開啟試驗機總電源、計算機和顯示器電源。

（4）激活計算機桌面上的“拉伸壓縮試驗”快捷標識，按照提示進入試驗程式主頁面。

（5）在“試樣參數”欄選擇試樣形狀，輸入所測量的試樣尺寸，並確認。

（6）根據試樣，選擇合適的力測量範圍，並確認壓縮空間適合裝置灰鑄鐵壓縮試樣。

（7）確認油源控制柜上的回油閥關，按下電源開按鈕（電源指示燈亮），緩慢擰開送油閥，使試驗機活動工作檯抬起約10mm，然後關閉送油閥。

（8）將試樣合適的放置於試驗機壓縮空間活動台上承墊的中心處，按下移動橫樑控制盒的上行或下行開關，使上壓頭承墊距試樣上端面1mm左右。

（9）點擊計算機試驗主頁面上的載荷清零，位移清零。

（10）點擊計算機螢幕主頁面，按照試驗要求緩慢擰開送油閥進行試驗，直至試樣破壞（可以從載荷顯示欄或顯示曲線看到載荷突然下降至很小值，也可能會聽到試樣破壞的聲響），即刻關閉油泵關、送油閥，打開回油閥，使活動台降回至初始位置。

從試驗主頁面上左側載荷欄讀取所顯示的最大載荷Fm，繪製試驗特性曲線，並取出試樣觀察記錄試樣斷口形貌特徵。

往復壓縮試驗機的維護保養

1.操作人員隨時保持機台清潔。

2.試驗工程師每月給機器金屬表面噴塗防鏽油。

3.試驗工程師每月給機台活動部件加注潤滑油。