Development of a Verification Schedule for Deformation Measuring Instruments Used in Uniaxial Tests

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article considers the problem of the lack of traceability of mechanical deformation measurement results to state standards of measurement units and describes a study aimed at developing a verification schedule design. The requirements for metrological characteristics of strain gauges presented in domestic and foreign standards are analyzed. The main methods of standardization of metrological characteristics are defined; their comparative analysis is carried out. The advantages and disadvantages of standardization of metrological characteristics of extensometers defined in ISO 9513 and ASTM E83 are established. A unified approach to the method of expressing permissible error values in units adopted for measuring mechanical deformation is proposed, and the procedure for transferring the unit of deformation to such measuring instruments as extensometers, strain gauges and measuring transducers of deformation is presented. The proposed verification schedule for deformation measuring instruments is important in establishing the metrological traceability of deformation measuring instruments used in uniaxial tests.The work is focused on issues that need to be taken into account when creating a unified system of metrological support for deformation measurements, in particular, the need to introduce a classification of deformation measuring instruments, methods for standardizing metrological characteristics, and methods for transferring units from standards to deformation measuring instruments.

About the authors

Lydia A. Tribushevskaia

UNIIM – Affiliated Branch of the D. I. Mendeleyev Institute for Metrology,

Email: form233@uniim.ru

References

  1. Адамов А. А., Лаптев М. Ю., Горшкова Е. Г. Анализ отечественной и зарубежной нормативной базы по ме- ханическим испытаниям полимерных композиционных материалов // Конструкции из композиционных материалов. 2012. № 3. С. 72–77.
  2. Углепластики: технология получения и определение механических характеристик / В. Н. Манхиров// Вестник Бурятского государственного университета. Химия. Физика. 2019. № 2–3. С. 12–19. https://doi.org/10.18101/2306-2363-2019-2-3-12-19
  3. A viscoplastic self-consistent analysis of tensile anisotropy and tension-compression asymmetry in rare-earth magnesium alloy / X. Zhang// Journal of Rare Earths. 2024. Available at: https://doi.org/10.1016/j.jre.2024.04.024 (дата обращения: 30.04.2024).
  4. Tensile and micro-compression behaviour of AISI 316L austenitic stainless steel single crystals at 20 °C and 300 °C: Experiments, modelling and simulations / J.-M. Scherer// Materials Science and Engineering: A. 2024. Vol. 900. P. 146471. https://doi.org/10.1016/j.msea.2024.146471
  5. Experiment research on tensile and compression cyclic loading of sheet metal / Q. Li// Procedia Engineering. 2017. Vol. 207. P. 1916–1921. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.10.961
  6. Effects of hot compression on the fracture toughness and tensile creep behaviors of a Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy / G. Zhao// Materials Science and Engineering: A. 2022. Vol. 834. P. 142626. https://doi.org/10.1016/j.msea.2022.142626
  7. Investigating deformation and work hardening behaviour of stacked sheet metal specimens in compression test: Influence of friction and interfacial shear resistance / Y. An// Journal of Materials Processing Technology. 2023. Vol. 321. P. 118145. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2023.118145
  8. Радченко С. Ю., Дорохов Д. О. Новая форма представления меры линейной деформации // Известия ТулГУ. Технические науки. 2011. № 2. С. 446–457.
  9. Rees D. Basic engineering plasticity: an introduction with engineering and manufacturing applications. Oxford : Elsevier Ltd, 2006. 528 p.
  10. Винтовая экструзия – процесс накопления деформации / Я. Е. Бейгельзимер. Донецк : Фирма ТЕАН, 2003. 87 с.
  11. Данилов М. Н., Бардаев П. П. Метод измерения деформаций структурно-неоднородных сред // Актуальные проблемы современной механики сплошных сред и небесной механики – 2019 : Материалы IX Всероссийской молодежной научной конференции, Томск, 18–20 ноября 2019 г. / Под редакцией М. Ю. Орлова. Томск : Издательство «Красное знамя», 2020. С. 84–88.
  12. Motra H. B., Hildebrand J., Dimmig-Osburg A. Assessment of strain measurement techniques to characterise mechanical properties of structural steel // Engineering Science and Technology, an International Journal. 2014. Vol. 17, Iss. 4. P. 260–269. http://dx.doi.org/10.1016/j.jestch.2014.07.006
  13. Advanced self-compensated, high-accuracy optical extensometer based on field-of-view splitting and dual-reflector imaging techniques / F. Zhu// Measurement. 2021. Vol. 174. P. 109024. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2021.109024
  14. The effects of the temperature in the testing system on the measurements of thermal rock strain with clip-on exten- someters / L. Pei// Measurement. 2022. Vol. 188. P. 110375. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2021.110375
  15. Третьякова Т. В., Третьяков М. П., Вильдеман В. Э. Оценка точности измерений с использованием видеосистемы анализа полей перемещений и деформаций // Вестник ПНИПУ. Механика. 2011. № 2. С. 92–100.
  16. Метрологическая прослеживаемость результатов испытаний / В. Г. Кутяйкин// Компетентность. 2020. № 7. С. 30–36.
  17. Толмачев В. В., Матвеева И. Н. Современное состояние метрологического обеспечения испытаний на статическое растяжение // Эталоны. Стандартные образцы. 2022. Т. 18, № 1. С. 51–67. https://doi.org/10.20915/2077-1177-2022-18-1-51-67
  18. Жагора Н. А., Астафьева Л. Е., Макаревич В. Б. Метрологическая прослеживаемость // Контроль каче- ства продукции. 2016. № 4. С. 21–28.
  19. Шимолин Ю. Р., Трибушевская Л. А. Современные тенденции развития метрологического обеспечения измерений деформации // Законодательная и прикладная метрология. 2018. № 6 (157). С. 23–25.
  20. Calibration of a speckle interferometry full-field strain measurement system / M. Whelan// Blackwell publishing. 2008. STRAIN44. P. 180–190. https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC47650
  21. Дрипке М. Выбор подходящих экстензометров для испытания любых материалов // Металлургическое производство и технология металлургических процессов. 2009. № 1. С. 42–47. https://rudmet.net/media/articles/Article_MPT_01_09_pp.42–47.pdf
  22. Артемьев М. И., Титов В. Н. Современное оборудование для испытаний материалов, работающих в условиях температурно-силового нагружения и в вакууме // ТестМат : Сборник докладов VI Всероссийской конференции по испытаниям и исследованиям свойств материалов, Москва, 12–13 февраля 2015 г. / М. : ФГУП ВИАМ, 2015. 50 с.
  23. Tabin J. Strain measurement by means of clip-on extensometers during discontinuous plastic flow at 4 K // Cryogenics. 2022. Vol. 123. P. 103451. https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2022.103451
  24. Gangwar V., K Acharyya S., Banerjee A. Calibration of tensile tests in drop-weight impact machine and implementation in simulation of Charpy impact tests // Procedia Structural Integrity. 2024. Vol. 60. P. 123–135. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2024.05.035
  25. Червяковская Н. Н., Соломахо В. Л. Методика разработки рабочих поверочных схем для средств измерений // Наука и техника. 2007. № 3. С. 29–33.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).