拉伸試驗的夾持原理

針對常見的延性金屬拉伸實驗的柱面試樣，通過進行拉伸試樣的受力和失效形式分析，導出拉伸試驗時試樣夾持段和夾具需要滿足的基本條件， 并結合實際試樣的兩種典型的拉伸試驗， 材料屈服強度試驗和極限強度試驗， 給出了初始預緊壓力、 系統摩擦特性參數和試樣的幾何尺寸、 材料性能參數之間需要滿足的制約關系。 目的是建立夾持原理的確定性分析模型，為試驗標準制定、試驗設備和試樣的設計、試驗操作提供依據。同時，為隨機分析做前期準備。

拉伸試驗是質量檢驗和材料性能測試研究中應用最為廣泛的試驗形式。 拉伸試驗的加力和試驗過程是簡單和方便的， 但拉伸試樣夾持段的受力和試驗所涉及的因素卻是很復雜的。 對于材料的極限應力試驗和等截面桿件的極限拉力測試， 不僅需要進行極限狀態下的受力分析， 還需要考慮夾持過程中隨機因素影響。

夾持原理是試驗標準的制定、 試驗設備的設計和試樣的設計、試驗操作的基本依據。也是進行夾具設計和試驗分析的基礎。 拉伸試驗夾持的有效性涉及試驗機的結構構造和試樣的形狀、材質，測試目的等諸多方面。而夾持問題的研究，需要從試驗機的機械結構和被測試樣的材料力學兩方面統一加以考慮。 這是目前尚缺乏的工作， 是各種試驗標準和實驗指導書都沒有涉及的內容。

本文首先針對常見的延性金屬拉伸實驗的柱面試樣， 通過進行拉伸試樣的受力和失效形式分析， 導出拉伸試驗時試樣夾持段和夾具需要滿足的基本條件， 并結合實際試樣的兩種典型的拉伸試驗，材料屈服強度試驗和極限強度試驗，給出幾何尺寸、 材料性能參數之間需要滿足的制約了初始預緊壓力、系統摩擦特性參數和試樣的關系。 目的是建立夾持原理的確定性分析模型，為試驗標準制定、試驗設備和試樣的設計、試驗操作提供依據。同時， 為復雜的隨機分析做前期準備。