ICS 19.060;77.040.01 N 71
中华人民共和国国家标准
GB/T 25917—2010
轴向加力疲劳试验机动态力校准
Axial force-applied fatigue testing machines dynamic force calibration
(ISO 4965:1979,Axial load fatigue testing machinesDynamic force
calibration--Strain gauge technique,MOD)
2011-05-01实施
2011-01-14发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
中国国家标准化管理委员会 GB/T25917-—2010
目 次
前言 1 范围
II
规范性引用文件 3 符号、术语和定义 4 校准目的 5 校准棒 6 电阻应变片
2
测量仪表 8 校准棒的标定 9
7
试验机的校准程序 10 试验机性能的评定 11 校准曲线·· 12 试验机的初始校准 13 试验机的重新校准.· 14 试验机的检验附录A（资料性附录） 本标准章条编号与ISO4965：1979章条编号对照附录B（资料性附录）本标准与ISO4965：1979技术性差异及其原因 GB/T25917—2010
前言
本标准修改采用ISO4965：1979《轴向加荷疲劳试验机动态力校准应变片技术》（英文版）。 本标准根据ISO4965：1979重新起草。在附录A中列出了本标准章条编号与ISO4965：1979章
条编号的对照一览表。
在采用ISO4965：1979时，本标准做了一些修改。有关技术性差异已编人正文中并在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识。在附录B中给出了这些技术性差异及其原因的一览表以供参考。
本标准对ISO4965：1979还做了下列编辑性修改：
修改了标准名称；将“本国际标准”一词改为“本标准”；用中文惯用的小数点符号“”代替英文采用的小数点符号“，”；重新编写了前言，代替ISO4965：1979的前言；删除了引言，引言的内容并入到其他相关的章节中：直接引用了与ISO4965：1979中引用的国际标准相对应的我国国家标准。
本标准的附录A和附录B均为资料性附录。 本标准自实施之日起，同时废止JB/T8286一1999《轴向加荷疲劳试验机动态力校准》 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国试验机标准化技术委员会（SAC/TC122）归口。 本标起草单位：长春试验机研究所有限公司，广州大学。 本标准主要起草人：金宏波，徐忠根。 GB/T25917—2010
轴向加力疲劳试验机动态力校准
1范围
本标准规定了轴向加力疲劳试验机的动态力校推方法。 本标准适用于按GB/T3075进行轴向力控制疲劳试验用的疲劳试验机（以下简称为试验机）动态
力的校准。
本标准既适用于制造者对新出广的试验机进行校准，也适用于使用中的试验机校准。但对后一种情况，可以根据实际使用要求对部分项目进行检验。
本标准不适用于专用试验机及试验设备的校准，但是可以将与所描述的这些方法相类似的校准方
法应用到适合的特定应用中。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T3075—2008金属材料疲劳试验轴向力控制方法（ISO1099：2006，Metallicmaterials- Fatigue testingAxial force-controlled method,IDT)
GB/T16825.1一2002静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与校准ISO 7500-l:l999,Metallic materials-Verification of static uniaxial testing machines- Part l: Tension/compression testing machines-Verification and calibration of the force-measuring system,IDT) 3符号术语和定义
本标准使用的符号、单位与定义见表1和表2。与疲劳试验相关的其他符号、术语和定义见 GB/T 3075。
表1校准棒（见图1和图2) 单 位
定义
符 ：号
矩形横截面试样上试验截面厚度矩形横截面试样上夹持端的宽度矩形横截面试样上最大应力处的宽度试样夹持端直径或其螺纹部分的外径试样最大应力处的直径试样相互平行部分的长度电阻应变片的总长度，即应变片基底长度从d到D或从b到B之间的过渡圆弧半径
mm mm mm mm mm mm mm mm
a B 6 D d L. 1 r
表2试验机的力
单 位 kN kN
符 号 Fa, max Fm
定 义
试验机最大力幅（1/2FRmax）平均力
1 GB/T 25917--2010
表2（续）
符　号 Fmax Fm.mx Fr FR.max
单位 kN kN kN kN
定义
试验机的最大力试验机的最大平均力动态力范围试验机的最大动态力范围
4校准目的 4.1虽然对试验机静态力的校准简便易行，但在给定的试验机示值误差内指示出实际施加在试样上的动态力则更为重要。 4.2尽管试验机是利用应变式力传感器测力系统进行力的测量，但在试验机动态力校准时，一般应采用电阻应变片式校准棒进行校准。因为应变式力传感器测力系统有其自身的机械或电的动态特性。 4.3某些试验机在整个频率范围内工作时，运动部件的惯性效应不是恒定不变的，因此对这样的试验机有必要在指示力上乘一个修正系数，以得到作用在试样上实际有效的力。这个修正系数是一个变量，例如它是试验机振动质量、试样刚度和工作频率的函数，修正数据一般由试验机制造者提供。因此，试验机动态力校准的目的，就是在整个工作频率范围内，将试验机的指示力乘以预先给出的相应修正系数，然后与实际试验力相比较。 5校准棒 5.1概述 5.1.1任一几何形状与材料适宜的校准棒都可以使用，但推荐校准棒的形状尽可能与试验机上常规试验使用的试样形状相似。它们可以是圆形、方形或矩形横截面（见图1、图2、图3）。满足5.1.2和5.1.3 要求的电阻应变式力传感器也可以使用。 5.1.2为了正确选择材料和设计校准棒，应使校准棒在其最大额定力量程下，所产生的最大应力不超过规定非比例延伸强度Rpo.01的三分之二。 5.1.3校准棒在最大额定力量程所产生的拉伸或压缩最大应变宜为1200μm/m（微应变）左右。 5.2尺寸 5.2.1圆形横截面校准棒（见注1）应满足下述要求：
L。应至少为d+l(见注2)，但不应大于3d+l; 一r和D不宜小于2d（见注3）； r宜至少等于D；在可能条件下，夹持端长度宜至少等于D。
5.2.2方形和矩形横截面校准棒（见注1）应满足下述要求：
-L。应至少为b十l（见注2），但不应大于36十l； -r和B不宜小于26（见注3）；在可能条件下，夹持端长度宜至少等于B。
注1：方形横截面校准棒的夹持端可以是圆形的。 注2：L。宜保证应变循环处于压缩段时不产生纵弯曲。 注3：对用于较大力量程的校准棒，本项规定不是绝对的。可按试验机所允许的最大夹持尺寸确定D和d以及B
和b的比例关系。
5.3机械加工 5.3.1校准棒应按照GB/T30752008中5.3.2的要求进行机械加工。 5.3.2方形和矩形横截面校准棒从6到B之间的过渡圆弧半径应至少为1.5mm，校准棒有效部位的 2 GB/T25917—2010
表面上不应有任何打印标记。 6电阻应变片 6.1 粘贴在校准棒上的有效电阻应变片不能少于4个，并应贴在校准棒平行长度的中间位置，以保证足以确定出应变的平均值。对于方形或矩形横截面的校准棒，电阻应变片应贴于4个面的各自对称轴上，或者成轴对称的形式布置，当扁平校准棒的窄平面上不能布置电阻应变片时，应在宽面上与校准棒纵向轴线成对称的形式布置。 6.2宜采用合适的技术，补偿由于温度变化而造成输出信号的变化。建议把温度补偿用的电阻应变片粘贴在垂直于施力方向的校准棒试验区上。所有相对布置的电阻应变片连接组成惠斯登全桥电路。 6.3应按照制造者说明书将电阻应变片粘贴在校准棒上，应保证电阻应变片与校准棒表面之间无油及油脂等的污染，并粘贴良好，以获得最佳性能。同时，为了防止机械损伤和环境的影响，有必要选用合适的材料保护所有电阻应变片。这些材料不应对校准棒的刚度产生明显的影响。 6.4电阻应变片电桥各桥臂的连接导线长度应尽量一致，避免产生过大的初始不平衡。为了防止干扰信号，与测量仪表连接的导线应采取屏蔽措施。
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图1 圆形横截面的校准棒
$0.01A-B
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@ 图2夹持端为圆形的方形横截面的校准棒
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厂
图3矩形横截面的校准棒 GB/T25917-—2010
7测量仪表
校准棒，电阻应变片以及测量仪表组成的校准装置，应能分辨出校准时试验机动态力范围最大允许误差（见10.2）的五分之一所对应的力的变化量。
根据对静态力的响应，测量仪表的设计应使其能够预计在所用频率范围和波形下的脉动和交变力的响应。测量仪表的最大充许误差应在校准时试验机动态力范围最大充许误差（见10.2）的五分之一以内。 8校准棒的标定 8.1初始检查
在静态标定之前，应将校准棒安装在试验机上，使其承受足够次数的循环作用，以保证在动态力条件下应变片性能良好。 8.2标定校准棒的试验机
标定校准棒的试验机应符合GB/T16825.1一2002中1级试验机的规定。低于试验机任一力范围五分之一的力不应用于标定。
标定时，当最小增量或各增量产生的力小于所用试验机力范围的五分之一时，可选用较低一挡力范围获得各点的力，但这样标定至少要与试验机较高一挡力范围中所用的一个力级相重叠（见8.4.7）。 8.3校准棒的安装
将校准棒安装在试验机上时，应使校准棒的中心线与试验机的加力轴线相重合，并且在施加每一组校准力的过程中不能改变校准棒的位置。对某些类型的试验机，夹头是可动的，但也应保证同轴。 8.4标定程序
标定应按以下程序进行： 8.4.1将测量仪表连接到粘贴在校准棒上的电阻应变片电桥输出端。接通电源后，允许所有仪表稳定一段时间。在开始标定前，加卸标定时要施加的最大标定力1.1倍的力至少3次。 8.4.2未对校准棒施加力时，调整测量仪表使其应变读数为零。施加最大标定力并观测产生的应变读数。然后，将施加的力退回至零，1min后观测所指示的应变读数。在力等于零时的两次应变读数之差，不应超过最大力时所得应变读数的1%。应注意附加质量，例如附加在校准棒上的夹具质量对力值零点设定的影响（见9.2.2.2）。 8.4.3在力的示值等于零时重新调整测量仪表使其应变读数为零。然后，对每一校准范围应至少选择 5个力的标定点，等增量地施加静态力至标定范围的最大值，并以同样级数使力递减至零。待力保持稳定时，记录其每一标定点进程与回程所对应的校准棒电桥应变读数。
若校推棒用于拉伸与压缩，则应以拉力和压力两个方向分别进行标定。 当最小增量或各增量产生的力小于所用试验机力范围的五分之一时，可选用较低一挡力范围获得
各点的力，但至少要与试验机较高一挡力范围中所用的一个力级相重叠。关于在重登的力级中应变读数的要求见8.4.7。 8.4.4试验机卸力后，记录力为零时校准棒的电桥应变读数。 8.4.5重复操作8.4.3和8.4.4两次，以得到3组进程和回程对应的标定读数。
建议在第2组和第3组读数之间，应断开测量仪表并从试验机上取下校准棒，然后按照8.3重新安装好，从8.4.1开始重新标定。 8.4.6通过对校准棒的静态标定，应得到3组读数中各组每个力的标定点进程和回程对应的应变读数与各组零力时对应的应变读数的差值。对每一标定力，取其3组6个差值的算术平均值作为校准棒的静态标定值。标定力和应变的关系应是线性的。 8.4.7每一组每标定力对应进程和回程应变读数差值的最大允许值。应为最大标定力时应变读数的 ±1%。 4 GB/T25917--2010
在同时使用试验机2个力范围的情况下（见8.4.3），对试验机2个力范围共有的那些力的应变读数之差，应取所记录的3个或4个读数中最大与最小读数之差。 8.4.8对每一标定力，计算每一组对应的进程和回程应变读数的平均值。3组对应的3个平均值中，最大与最小值之差不应大于最大力标定值的1%。 8.5校准棒的重新标定
以后需要检验校准棒的标定值时，8.4中所述的程序可以简化为一组读数。即执行8.4.1～8.4.4 的操作。但要求每一标定力与上一次标定的每一标定力之差，应在上一次标定最大力时应变读数的土0.5%以内。否则，应重新执行8.4中所述的全部程序。
检验周期取决于使用频繁程度，一般情况下，检验周期不超过12个月。 9试验机的校准程序 9.1总则
全部校准程序包括静态与动态2种工作条件下的校准。在校准之前应按照试验机制造者的说明书进行操作，确认被校试验机处于良好的工作状态。为了能在所有力和工作频率的范围内对试验机进行校准，一般需要使用几个校准棒。校准棒所应用的力值范围应不小于其量程的20%。校准棒的量程尽可能与所校试验机量程相一致。
注：应避开引起试验机共振的工作频率。 9.2平均力和力的范围的动态校准 9.2.1动态力校准方法
在试验机正常工作可用的平均力的范围内，以近似均等的间隔选取若干个平均力，对每个平均力使用不同的动态力范围进行校谁。
根据试验机的不同类型，可采用表3、表4或表5给出的平均力和动态力范围进行校准。 表3、表4、表5中给出的试验系列，对于每一组给定的条件应被认为是最少的，应规定的固定条件
如下：
a）波形； b）校准棒的刚度和几何尺寸； c）试验机结构，包括力传感器和夹具组成的测力系统； d）频率； e）所用力的范围。 对于每一平均力，应进行3遍动态力检测，获得3组读数。如果需要在与表中给定的各组条件不同
的条件下校准时，则应按第9章全部程序重新进行校准。
注1：表3.表4和表5中符号、单位和定义见表2。 注2：试验机如不能达到表3和表4括号中给出的数值时，可将最后一种动态力范围定为在该平均力下的最大动态
力范围。
9.2.2动态力校准程序 9.2.2.1按8.3的要求将合适的校准棒安装到试验机上。 9.2.2.2将测量仪表连接到校准棒电阻应变片的电桥输出端，开启电源，允许有足够时间稳定整个装置。然后，检查力为零时应变输出是否为零。否则，应修正在校准中由所用夹具质量而引起的任何偏差。 9.2.2.3在合适的加力速度范围内，调节试验机的力和频率。 9.2.2.4施加平均力和不同的动态力范围，在每个动态条件下检查工作频率并记录校准棒应变输出的上峰值和下峰值。
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