加载测试

1、试件原始参数的测量及标距的确定    
    实验采用标准短试件，试件形状及见图4.6，用游标卡尺在标距长度的中央和两端的截面处，按两个垂直的方向测量试件的直径，填入实验表格取三组数据平均值的最小值进行计算。计算出扭转试件的抗扭截面系数。
    为了更好的观察实验现象，实验前，在扭转试件表面制作一组矩形框标记，实验中应注意观察矩形框的变化。
    2、连接测试线路
    按要求联接测试线路，一般第一通道选择测扭矩，第二通道选择测转角。连接试验机上的转角传感和扭转传感接口。联线时应注意不同类型传感器的测量方式及接线方式。联线方式应与传感器的工作方式相对应。
    3、 设置数据采集环境     
    (1)进入测试环境
    首先检测仪器。然后通过文件-引入项目，引入所需要的采集环境。
    (2)设置测试参数
    测试参数是联系被测物理量与实测电信号的纽带，设置正确合理的测试参数是得到正确数据的前提。测试参数由系统参数、通道参数及窗口参数三部分组成。其中，系统参数包括测试方式、采样频率、报警参数及实时压缩时间等；通道参数反映被测工程量与实测电信号之间的转换关系，由测量内容、转换因子及满度值等组成；窗口是指为了在实验中显示及实验完成后分析数据而设置的曲线窗口，曲线分为实时曲线及X-Y函数曲线两种。
    检测到仪器后，系统将自动给出上一次实验的测试环境。
    第一项,系统参数
    采样频率： 50-200Hz （当每个脉冲为 0.6 度时最好选择 50Hz ，当每个脉冲为 0.144 度时最好选择 200Hz）；
     测试方式：扭转测试；
     实时压缩时间:300秒。
    若进行反复扭转实验时需设置换向判断通道及报警通道。通常情况下 8CH 固定用于转角脉冲计数，7CH 用于转角方向判断，反复扭转时可选择 3CH 扭矩或 8CH 转角作为报警通道，并选择相应的报警值。
    需要注意的是：
    1 、传感器的接线一定要与通道的参数设置相对应，8CH 固定用于转角测试。
    2 、报警通道与报警的选择与实验的类型有关，并需与试验机的控制方式相结合，在进行反复扭转实验时，需启动试验机扭转自动控制功能。
第二项、通道参数
    通常选择 2CH 选择测扭矩，7CH 进行扭转方向判断，8CH 固定选择测转角。需要选择及输入的参数有：测量内容、工程单位、修正系数，并选择相应的满度值。
    需要注意的是：
    1 、需将 8CH（固定选择测转角）通道的测量内容设置为“脉冲计数”，且“脉冲计数”功能只有在在系统参数中将测试方式设置为“扭转测试”时方可选择，且只有一个通道可选为“脉冲计数”。选为“脉冲计数”的通道需将其满度值设为5000mV, 由于a、c均为0，显示值为 5000*b，b为每个脉冲代表的转角。如当b=0.6 时满度值为3000，b=0.144 时满度值为720。
    2 、7CH 为方向判断通道，测量内容选择为“电压测量”（或“数据采集内”），b可选为1，满度值为5000mV。
第三项、窗口参数
    可以开设两个数据窗口，左窗口为扭矩、转角的实时曲线窗口，右窗口为扭矩、转角的 X-Y 曲线窗口，并设定好窗口的其它参数如坐标等。在对坐标参数的设置时，需对被测试件的极限扭矩及变形进行预估，这样可以得到较好的图形比例。
    需要注意的是：
    1 、在扭转测试时，数据的记录方式是以脉冲为触发的，即使在普通绘图方式时，窗口的横坐标是转角而不是时间，且转角只有正值，即使在反向扭转时，转角也是一直在增加的。
    2 、在进行反复扭转实验时，在X-Y方式下，转角有正负之分，正向扭转为正，反向扭转为负。
对比当前各参数与实际的测试内容是否相符，若相符进入“6.4.3 数据预采集”，如不符，则应选择正确的参数或通过引入项目的方式引入所需要的测试环境。

6.3.3 数据预采集

6.3.3 .1 采集设备满度值对应检查
    检查采集设备各通道显示的满度值是否与通道参数的设定值相一致，如不一致，需进行初始化硬件操作，单击菜单栏中的“控制”，选择“初始化硬件”，就可以实现采集设备满度值与通道参数设置满度值相一致。

6.3.3 .2 数据平衡、清零
    单击菜单栏中的“控制”，选择“平衡”，对各通道的初始值进行硬件平衡，可使所采集到的数据接近于零，然后，单击菜单栏中的“控制”，选择“清除零点”，“清除零点”为软件置零，可将平衡后的残余零点清除。
    由于传感器输出的电压在平衡时可能为一较高的电压，对于平衡范围较小的测试系统有时会超出采集系统的平衡范围，此时若信号经平衡后的数值过大，在“清除零点”时会有相应提示，且仪器的相应通道会有过载指示，说明通道的初始值过大，尤其是对于脉冲计数通道容易出现此情况，说明脉冲计数通道电压处于高电平，此时应启动扭转启动，然后停止，重新“平衡”、“清零”，观察“过载指示”是否清除，若未清除重复上述操作，直至“过载指示” 清除为止。对于平衡前有过载指示，平衡后指示消失的情形，说明仪器本身记忆的初始平衡值过大，属正常情况。

6.3.3 .3 启动采样
    单击菜单栏中的“控制”，选择“启动采样”，选择数据存储目录，便进入相应的采集环境，此时并没有采到数据，这是因为数据采集系统每检测到一个方波就记录一次数据，扭转电机没有起动时，光电编码器没有转角输出，采集系统并不记录数据。选择“正向扭转”，起动电机正向扭转，数据采集系统显示采集到的零点数据， X-Y 图中，转角正向增加，用手扭动扭转上夹头，采集到的扭矩就产生了相应的变化，正向扭矩为正值，反之为负值。此时，选择“反向扭转”，起动电机反向扭转， X-Y 图中，转角负向减少。证明采集系统和设备均能正常工作。
    单击菜单栏中的“控制”，选择“停止采样”，停止采集数据，并分析所采集的数据，确认所设置的各参数正确。
    数据采集环境设置完成。

6.4 装夹试件
    在确信设备和采集环境运行良好后，便可以进行试件的装夹，安装时，将试件的一端安装在上夹头内，下拉上夹头，使试件的另一端接近下夹头，通过控制电机正反向转动，调整下夹头位置，使试件可以方便的进入下夹头，向下轻推上夹头，松手后，依靠摩擦力保证上夹头不被拉回。反复扭转时，需使用夹头紧定螺钉。
    试件装夹完毕。

6.5 加载测试
    在试件装夹完毕，并确定数据采集系统能正常工作后，就可以进行加载测试了。具体操作步骤如下：
    选择“控制” - “平衡” - “清除零点” - “启动采样”，选择好存储目录后便开始采集数据。实验时可以通过显示实时数据全貌窗口来观测试件扭转全过程，单击“显示数据全貌”图标，调入显示数据全貌窗口，重排显示窗口，选择被测通道，调整窗口坐标。然后选择“正向扭转”，开始数据采集，试件很快进入屈服阶段，并很快进入强化阶段。注意观察标距线的变化，横向标距线的距离不变，竖向标距线变成螺旋线而且间距变短。由于标距线的距离不断伸长，原来清晰的标距线变得不太清晰。持续扭转，试件断裂后，将上夹头拉起，停止采集数据，停止扭转。取出断裂试件，观察端口形式及标距线的变化。注意观察实验各阶段现象及标记线的变化。

    反复扭转时，需启动扭转自动控制功能，并根据需要在测试过程中调整报警参数。

7 、分析数据

7.1 验证数据

    首先关闭显示“显示数据全貌”窗口，在扭矩 - 转角窗口显示全部实验数据，并验证数据的正确性。从低碳钢扭转实验曲线中应能清晰地看到低碳钢扭转时的屈服及强化阶段，铸铁则无屈服阶段。

7.2 读取数据

    选择双光标，放大左图屈服阶段，读取屈服扭矩 ，极限扭矩 及转角φ。

7.3 分析数据

    将得到的实验数据填入到相应表格，屈服扭矩，极限扭矩，这样就得到了抗扭屈服强度，抗扭强度，剪切屈服强度以及剪切强度。

需要注意的是：

    在分析数据时需特别注意区别抗扭强度与剪切将度的区别，抗扭强度的定义是针对荷载类型定义的，有利于不同材料间的相互比较，但无法反映性材料真实的应力状态。剪切强度是按材料破坏实的应力状态定义的，能够反映材料破坏时的真实应力状态，但不同材料破坏时的应力状态并不相同，计算时不同材料需根据材料的破坏特征确定计算公式。