材料失效分析讲义

材料失效分析讲义

失效分析是人们认识事物本质和发展规律的逆向思维和探索，是变失效为安全的基本环节和关键，是人们深化对客观事物的认识源头和途径。

基本内容

在失效分析中，通常首先将失效分类。从技术角度可按失效机制、失效零件类型、引起失效的工艺环节等分类。从质量管理和可靠性工程角度可按产品使用过程分类。失效率曲线通常称浴盆曲线，它描述了失效率与使用时间的关系。早期失效率高的原因是产品中存在不合格的部件；晚期失效率高的原因是产品部件经长期使用后进入失效期。机械产品中的磨合、电子元器件的老化筛选等就是根据这种失效规律而制定的保证可靠性的措施。失效按其工程含义分为暂失效和永久失效、突然失效和渐变失效，按经济观点分为正常损耗失效、本质缺陷失效、误用失效和超负荷失效。产品的种类和状态繁多，失效的形式也千差万别。因此对失效分析难以规定统一的模式。失效分析可分为整机失效分析和零部件残骸失效分析，也可按产品发展阶段、失效场合、分析目的进行失效分析。失效分析的工作程序通常分为明确要求，调查研究，分析失效机制和提出对策等阶段。失效分析的核心是失效机制的分析和揭示。失效机制是导致零件、元器件和材料失效的物理或化学过程。此过程的诱发因素有内部的和外部的。在研究失效机制时，通常先从外部诱发因素和失效表现形式入手，进而再研究较隐蔽的内在因素。在研究批量性失效规律时，常用数理统计方法，构成表示失效机制、失效方式或失效部位与失效频度、失效百分比或失效经济损失之间关系的排列图或帕雷托图，以找出必须首先解决的主要失效机制、方位和部位。任一产品或系统的构成都是有层次的，失效原因也具有层次性，如系统－单机－部件（组件）－零件（元件）－材料。上一层次的失效原因即是下一层次的失效现象。越是低层次的失效现象，就越是本质的失效原因。

故障树分析法

自60年代以来迅速发展的系统可靠性分析方法,这种方法用树状图对系统进行演绎分析,从所定义的“不希望事件”开始,在给定的边界条件下,按系统失效的规律，分析到系统的硬

件故障、人为差错、环境影响等。通过故障树可以把系统故障的有关因素联系起来进行分析,便于找出系统的薄弱环节和故障谱,还可定量地求出系统的失效概率及其他可靠性参量，为评估与改善系统可靠性提供定量数据。故障树分析法广泛应用于系统可靠性评估、系统安全分析与事故分析、系统设计改进、风险评价、系统故障诊断等方面。

材料屈服点的含义及求取时常见问题的分析

任何的材料在受到外力作用时都会产生变形。在受力的初始阶段，一般来说这种变形与受到的外力基本成线性的比例关系，这时若外力消失，材料的变形也将消失，恢复原状，这一阶段通常称为弹性阶段，物理学中的虎克定律，就是描述这一特性的基本定律。但当外力增大到一定程度后，变形与受到的外力将不再成线性比例关系，这时当外力消失后，材料的变形将不能完全消失，外型尺寸将不能完全恢复到原状，这一阶段称为塑性变形阶段。

一切的产品与设备都是由各种不同性能的材料构成，它们在使用中会受到各种各样的外力作用，自然就会产生各种各样的变形，，但这种变形必须被限制在弹性范围之内，否则产品的形状将会发生永久变化，影响继续使用，设备的形状也将发生变化，轻则造成加工零部件精度等级下降，重则造成零部件报废，产生重大的质量事故。那么如何确保变形是在弹性范围内呢？从上面的分析已知材料的变形分为弹性变形与塑性变形两个阶段，只要找出这两个阶段的转折点，工程设计人员就可确保产品与设备的可靠运行。

由于材料种类繁多，性能差异很大，弹性阶段与塑性阶段的过渡情况很复杂，通过对已知材料的力学性能进行试验与理论分析，人们总结出了采用屈服点、非比例应力和残余应力等指标作为材料弹性阶段与塑性阶段的转折点的指标来反应材料的过渡过程的性能，其中屈服点与非比例应力是最常用的指标。虽然屈服点与非比例应力同是反应材料弹性阶段与塑性阶段“转折点”的指标，但它们反应了不同过渡阶段特性的材料的特点，因此它们的定义不同，求取方法不同，所需设备也不完全相同。因此笔者将分别对这两个指标进行分析。本文首先分析屈服点的情况：

从上面的描述，可以看出准确求取屈服点在材料力学性能试验中是非常重要的，在许多的时候，它的重要性甚至大于材料的极限强度值（极限强度是所有材料力学性能必需求取的指标之一），然而非常准确的求取它，在许多的时候又是一件不太容易的事。它受到许多因素的制约，归纳起来有：

? 夹具的影响；

? 试验机测控环节的影响；

? 结果处理软件的影响；

? 试验人员理论水平的影响等。

这其中的每一种影响都包含了不同的方面。下面逐一进行分析

一、夹具的影响：

这类影响在试验中发生的机率较高，主要表现为试样夹持部分打滑或试验机某些力值传递环节间存在较大的间隙等因素，它在旧机器上出现的概率较大。由于机器在使用一段时间后，各相对运动部件间会产生磨损现象，使得摩擦系数明显降低，最直观的表现为夹块的鳞状尖峰被磨平，摩擦力大幅度的减小。当试样受力逐渐增大达到最大静摩擦力时，试样就会打滑，从而产生虚假屈服现象。如果以前使用该试验机所作试验屈服值正常，而现在所作试验屈服值明显偏低，且在某些较硬或者较脆的材料试验时现象尤为明显，则一般应首先考虑是这一原因。这时需及时进行设备的大修，消除间隙，更换夹块。

二、试验机测控环节的影响

试验机测控环节是整个试验机的核心，随着技术的发展，目前这一环节基本上采用了各种电子电路实现自动测控。由于自动测控知识的深奥，结构的复杂，原理的不透明，一旦在产品的设计中考虑不周，就会对结果产生严重的影响，并且难以分析其原因。针对材料屈服点的求取最主要的有下列几点：

1、传感器放大器频带太窄

由于目前试验机上所采用的力值检测元件基本上为载荷传感器或压力传感器，而这两类传感器都为模拟小信号输出类型，在使用中必须进行信号放大。众所周知，在我们的环境中，存在着各种各样的电磁干扰信号，这种干扰信号会通过许多不同的渠道偶合到测量信号中一起被放大，结果使得有用信号被干扰信号淹没。为了从干扰信号中提取出有用信号，针对材料试验机的特点，一般在放大器中设置有低通滤波器。合理的设置低通滤波器的截止频率，将放大器的频带限制在一个适当的范围，就能使试验机的测量控制性能得到极大的提高。然而在现实中，人们往往将数据的稳定显示看的非常重要，而忽略了数据的真实性，将滤波器的截止频率设置的非常低。这样在充分滤掉干扰信号的同时，往往把有用信号也一起滤掉了。在日常生活中，我们常见的电子秤，数据很稳定，其原因之一就是它的频带很窄，干扰信号基本不能通过。这样设计的原因是电子秤称量的是稳态信号，对称量的过渡过程是不关心的，而材料试验机测量的是动态信号，它的频谱是非常宽的，若频带太窄，较高频率的信号就会被衰减或滤除，从而引起失真。对于屈服表现为力值多次上下波动的情况，这种失真是不允许的。就万能材料试验机而言，笔者认为这一频带最小也应大于10HZ，最好达到30HZ。在实际中，有时放大器的频带虽然达到了这一范围，但人们往往忽略了A/D转换器的频带宽度，以至于造成了实际的频带宽度小于设置频宽。以众多

的试验机数据采集系统选用的AD7705、AD7703、AD7701等为例。当A/D转换器以“最高输出数据速率4KHZ”运行时，它的模拟输入处理电路达到最大的频带宽度10HZ。当以试验机最常用的100HZ的输出数据速率工作时，其模拟输入处理电路的实际带宽只有0.25HZ，这会把很多的有用信号给丢失，如屈服点的力值波动等。用这样的电路当然不能得到正确的试验结果。

2、数据采集速率太低

　目前模拟信号的数据采集是通过A/D转换器来实现的。A/D转换器的种类很多，但在试验机上采用最多的是∑－△型A/D转换器。这类转换器使用灵活，转换速率可动态调整，既可实现高速低精度的转换，又可实现低速高精度的转换。在试验机上由于对数据的采集速率要求不是太高，一般达每秒几十次到几百次就可满足需求，因而一般多采用较低的转换速率，以实现较高的测量精度。但在某些厂家生产的试验机上，为了追求较高的采样分辨率，以及极高的数据显示稳定性，而将采样速度降的很低，这是不可取的。因为当采样速度很低时，对高速变化的信号就无法实时准确采集。例如金属材料性能试验中，当材料发生屈服而力值上下波动时信号变化就是如此，以至于不能准确的求出上下屈服点，导致试验失败，结果丢了西瓜，捡了芝麻。

那么如何判断一个系统的频带宽窄以及采样速率的高低呢？

严格来说这需要许多的专用测试仪器及专业人员来完成。但通过下面介绍的简单方法，可做出一个定性的认识。当一个系统的采样分辨率达到几万分之一以上，而显示数据依然没有波动或显示数据具有明显的滞后感觉时，基本可以确定它的通频带很窄或采样速率很低。除非特殊场合（如：校验试验机力值精度的高精度标定仪），否则在试验机上是不可使用的。

3、控制方法使用不当

　针对材料发生屈服时应力与应变的关系（发生屈服时，应力不变或产生上下波动，而应变则继续增大）国标推荐的控制模式为恒应变控制，而在屈服发生前的弹性阶段控制模式为恒应力控制，这在绝大多数试验机及某次试验中是很难完成的。因为它要求在刚出现屈服现象时改变控制模式，而试验的目的本身就是为了要求取屈服点，怎么可能以未知的结果作为条件进行控制切换呢？所以在现实中，一般都是用同一种控制模式来完成整个的试验的（即使使用不同的控制模式也很难在上屈服点切换，一般会选择超前一点）。对于使用恒位移控制（速度控制）的试验机，由于材料在弹性阶段的应力速率与应变速率成正比关系，只要选择合适的试验速度，全程采用速度控制就可兼容两个阶段的控制特

性要求。但对于只有力控制一种模式的试验机，如果试验机的响应特别快（这是自动控制努力想要达到的目的），则屈服发生的过程时间就会非常短，如果数据采集的速度不够高，则就会丢失屈服值（原因第2点已说明），优异的控制性能反而变成了产生误差的原因。所以在选择试验机及控制方法时最好不要选择单一的载荷控制模式。

三、结果处理软件的影响

目前生产的试验机绝大部分都配备了不同类型的计算机（如PC 机，单片机等）），以完成标准或用户定义的各类数据测试。与过去广泛采用的图解法相比有了非常大的进步。然而由于标准的滞后，原有的部分定义，就显得不够明确。如屈服点的定义，只有定性的解释，而没有定量的说明，很不适应计算机自动处理的需求。这就造成了：

1、判断条件的各自设定

就屈服点而言（以金属拉伸GB/T　228-2002为例）标准是这样定义的：

　“4.9.2屈服强度：当金属材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点，应区分上屈服强度和下屈服强度。

4.9.2.1上屈服强度：试样发生屈服而力首次下降前的最高应力。

4.9.2.2下屈服强度：在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。”这个定义在过去使用图解法时一般没有什么疑问，但在今天使用计算机处理数据时就产生了问题。

屈服强度的疑问：如何理解“塑性变形发生而力不增加（保持恒定）”？由于各种干扰源的存在，即使材料在屈服阶段真的力值保持绝对恒定(这是不可能的)，计算机所采集的数据也不会绝对保持恒定，这就需要给出一个允许的数据波动范围，由于国标未作定义，所以各个试验机生产厂家只好自行定义。由于条件的不统一，所求结果自然也就有所差异。

上下屈服强度的疑问：若材料出现上下屈服点，则必然出现力值的上下波动，但这个波动的幅度是多少呢？国标未作解释，若取的太小，可能将干扰误求为上下屈服点，若取得太大，则可能将部分上下屈服点丢失。目前为了解决这一难题，各厂家都想了许多的办法，如按材料进行分类定义“误差带”及“波动幅度”，这可以解决大部分的使用问题。但对不常见的材料及新材料的研究依然不能解决问题。为此部分厂家

将“误差带”及“波动幅度”设计为用户自定义参数，这从理论上解决了问题，但对使用者却提出了极高的要求。

2、对下屈服点定义中“不计初始瞬时效应”的误解

什么叫“初始瞬时效应”？它是如何产生，是否所有的试验都存在？这些

问题国标都未作解释。所以在求取下屈服强度时绝大多数的情况都是丢掉了第一个“下峰点”的。笔者经过多方查阅资料，了解到“初始瞬时效应”是早期生产的通过摆锤测力的试验机所特有的一种现象，其原因

是“惯性”作用的影响。既然不是所有的试验机都存在初始瞬时的效应，所以在求取结果时就不能一律丢掉第一个下峰点。但事实上，大部分的厂家的试验机处理程序都是丢掉了第一个下峰点的。

四、试验人员的影响

在试验设备已确定的情况下，试验结果的优劣就完全取决于试验人员的综合素质。目前我国材料试验机的操作人员综合素质普遍不高，专业知识与理论水平普遍较为欠缺，再加上新概念、新名词的不断出现，使他们很难适应材料试验的需求。在材料屈服强度的求取上常出现如下的问题：

1、将非比例应力与屈服混为一谈

虽然非比例应力与屈服都是反应材料弹性阶段与塑性阶段的过渡状态的指标，但两者有着本质的不同。屈服是材料固有的性能，而非比例应力是通过人为规定的条件计算的结果，当材料存在屈服点时是无需求取非比例应力的，只有材料没有明显的屈服点时才求取非比例应力。部分试验人员对此理解不深，以为屈服点、上屈服、下屈服、非比例应力对每一个试验都存在，而且需全部求取。

2、将具有不连续屈服的趋势当作具有屈服点

国标对屈服的定义指出，当变形继续发生，而力保持不变或有波动时叫做屈服。但在某些材料中会发生这样一种现象，虽然变形继续发生，力值也继续增大，但力值的增大幅度却发生了由大到小再到大的过程。从曲线上看，有点象产生屈服的趋势，但并不符合屈服时力值恒定的定义。正如在第三类影响中提到的，由于对“力值恒定”的条件没有定量的指标规定，这时经常会产生这一现象是否是屈服，屈服值如何求取等问题的争论。

3、将金属材料的屈服点与塑料类的屈服点混淆

由于金属材料与塑料的性能相差很大，其屈服的定义也有所不同。如金属材料定义有屈服、上屈服、下屈服的概念。而塑料只定义有屈服的概念。另外，金属材料的屈服强度一定小于极限强度，而塑料的屈服可能小于极限强度，也可能等于极限强度(两者在曲线上为同一点)。由于对标准的不熟悉，往往在试验结果的输出方面产生一些不应有的错误，如将塑料的屈服概念(上屈服)作为金属材料的屈服概念(一般为下屈服)输出，或将无屈服的金属材料的最大强度按塑料的屈服强度定义类推作为金属材料的屈服值输出，产生金属材料屈服值与最大值相一致的笑话。

综上所述，屈服值在材料力学性能试验中有着非常重要的作用，但同时在求取时又面临着许多问题，因此无论是国标的制定部门，还是试验机的研发生产厂商、试验机的使用部门，都应从各自的角度出发，努力解决所存在的问题，才能实现屈服点的准确、快速、方便的求取，为材料的安全使用创造良好的条件。

参考文献：

2 《金属力学及工艺性能试验方法标准汇编》第二版中国标准出版社2005年

2 《塑料标准大全》中国标准出版社1998年

2 《万能试验机计算机数据采集系统评定》中国计量出版社2003年2 《高性能模数与数模转换器件》西安电子科技大学出版社2002年

2 《新型集成电路使用指南与典型应用》西安电子科技大学出版社1998年

残余应力的含义及试验方法探讨

与拉伸非比例应力一样，残余应力也是反映无屈服现象的材料，在拉伸受力过程中从弹性阶段转换为塑性阶段过渡过程的指标参数，它们的物理含义是一致的。所不同的是非比例应力是通过中间参数理论计算间接取得，无法通过试验直接测量及验证。而残余应力可通过一定的试验方法，直接测量取得，并可通过具体的试验验证其值。因此从理论上来说采用残余应力反映无屈服现象材料的弹性阶段与塑性阶段过渡过程的特性应该更好(这也就是近年来要求试验机具有求取残余应力功能的客户越来越多的原因之一)。但在实际工作中残余应力这一指标的使用远没有非比例应力的指标使用的普遍(国标只在金属常温拉伸中提出了残余应力的概念，而非比例应力在金属常温拉伸、金属高温拉伸、金属压缩、金属常温扭转中都提出了非比例应力的概念 )，这是为什么呢？

笔者认为，这与两者所需要试验环境、试验条件、试验效率、试验成本有关。

由于绝大多数的材料的非比例应力可通过“平行线法”及“逐步逼近法”求取，而这两种方法可与其它参数的求取在一次试验中完成，且对试验机的控制性能要求较低，对试验员的综合素质要求也不高。而残余应力的试验方法，国标目前只提出了一种“卸力法”，这种方法的核心就是逐步逼近。但由于逼近存在步长问题，在绝大多数情况不能完全直接求出所需残余应力，往往还需要采用线性内插法进行数据的最后修正。大家知道在规定的残余应力点附近曲线本身不是线性的，因此采用线性内插法也只能求出近似值。另外由于“方法”要求在每一次逼近的试验过程中，达到规定的总变形后，必须保持力值10S-12S，这就对试验机提出了较高的要求。当试样脱离弹性范围后要保持力值不变，必须要求试验机具有力控制功能，这不是所有的试验机都具备的条件，再则这种试验非常的费时费力，且一支试样只能完成一个残余应力的数据求取，非常不经济。既然残余应力与非比例应力具有相同的物理本质，残余应力的求取费时费力，而非比例应力的求取则相对较易，所以在实际工作中，“非比例应力”的应用比“残余应力”的应用广泛就非常容易理解了。

目前能够找到的详细介绍残余应力概念及“卸力法”求取规定的残余应力的资料很少，而GB/T228对其的解释也很有限。尤其是对“卸力法”的描述只有简单的《卸力方法测定规定残余延伸强度 (Rr0.2)举例》一节，且从GB/T228-87到GB/T228-2002的描述基本未发生实质性的变化。在这一节的描述中也只是说明了具体的步骤，而对其原因和出现的名词都未作任何的解释与分析。且所举例子还是以老式度盘指针式试验机以人工处理的方式来介绍的，这与现在采用计算机进行测控的主流试验机的现

状严重不符，其中有些关键名词如“度盘”、“分度”在新类型的试验机上根本就不存在，因此对未接触或接触不多老式度盘指针式试验机的年轻试验机研发人员及用户造成了严重的理解困难及使用障碍。鉴于此依本人对《卸力方法测定规定残余延伸强度(Rr0.2)举例》的理解，结合现在的主流试验机机型(计算机测控)对《卸力方法测定规定残余延伸强度(Rr0.2)举例》进行重新描述供大家参考。

重新描述的卸力方法测定规定残余延伸强度(Rr0.2)举例：

试验材料：钢，预期的规定残余延伸强度Rr0.2≈800N/mm2；

试样尺寸：d=10.00mm,S0=78.54mm2；

引伸计：电子引伸计，1级准确度，标距Le=50mm(依试样长度选取)，变形量5mm(其它量程也可)，分辨力≤0.001mm；

试验机：100KN(Rr0.2*S0=62.8325KN，留出一定余量选取100KN)(如果无此试验机，可改变试样尺寸)

试验速率：按照10.1.1.4的规定要求。

按照预期的规定残余延伸强度计算相应于应力值10%的预拉力为：F0＝Rr0.2×S0×10%＝6283.2N，化整后取6000N。此时将引伸计调零（变形调零）。

使用的引伸计标距为50mm,测量规定残余延伸强度Rr0.2所要达到的残余延伸应为：50×0.2%＝0.1mm。

从F0起第一次施加力直至试样在引伸计标距的长度上产生的总延伸应为规定的残余延伸的1.1－1.2倍，保持力10S-12S后，将力降至F0，引伸计读数（变形量）为0.013mm，即残余延伸为0.013mm。

第二次施加力直至引伸计读数（变形量）达到：在上一次读数

0.12mm（规定残余延伸的1.2倍）的基础上，加上规定残余延伸0.1mm 与已得残余延伸0.013mm之差，再加上规定残余延伸量的（1/10-1/5）的值即0.12+（0.1-0.013）+0.2＝0.227mm。保持力值10S-12S，再将力降至F0后得到0.073的残余延伸变形。

第三次施力直至引伸计读数（变形量）达到：0.227+（0.1-0.073+0.1/10＝0.264mm。

试验直至残余延伸读数达到或稍微超过规定的残余变形0.1mm时止，试验记录见表I1（计算机自动处理时无需此表格）。

规定残余延伸强度Rr0.2计算如下：由表I1可以看出：预求的残余延伸力介于力值为61000N和62000N之间，用线性内插法求得规定残余延伸力为

(0.105-0.1) 61000+(0.1-0.097) ×62000

Fr0.2 = = 61375N

0.105-0.097

得到：

Rr0.2=61375/78.54=781.45N/mm2

按照表5（GB/T228-2002中的表5）要求修约后结果为：

Rr0.2=780N/mm2

求取Rr0.1或Rr0.5时，可将步长适当缩小为1/20或1/50等。当然求取

Rr0.2也可以取小步长，这样精度会提高，但这会增大逼近次数，降低工作效率，在实际工作中应合理选择。

附原文“《卸力方法测定规定残余延伸强度（Rr0.2）举例》。

卸力方法测定规定残余延伸强度（Rr0.2）举例

试验材料：钢，预期的规定残余延伸强度Rr0.2≈800N/mm2；

试样尺寸：d=10.00mm,S0=78.54mm2；

引伸计：表式引伸计，1级准确度，Le=50mm，每一分度值为0.01mm；

试验机：最大量程200KN，选用度盘为100KN；

试验速率：按照10.1.1.4的规定要求。

按照预期的规定残余延伸强度计算相应于应力值10%的预拉力为：F0＝Rr0.2×S0×10%＝6283.2N，化整后取6000N。此时，引伸计的条件零点为1分度。

使用的引伸计标距为50mm,测量规定残余延伸强度Rr0.2所要达到的残余延伸应为：50×0.2%＝0.1mm。将其折合成引伸计的分度数为：0.1÷0.01＝10分度。

从F0起第一次施加力直至试样在引伸计标距的长度上产生的总延伸（相

应于引伸计的分度数）应为10+（1－2）＝11～12分度。由于条件零点为1分度，总计为13分度。保持力10S～12S后，将力降至F0，引伸计读数为2.3分度，即残余延伸为1.3分度。

第二次施加力直至引伸计读数达到：在上一次读数13分度的基础上，加上规定残余延伸10分度与已得残余延伸1.3分度之差，再加上1～2分度，即13+（10-1.3）+2＝23.7。保持力10S-12S，再将力降至F0后得到7.3分度的残余延伸读数。

第三次施力直至引伸计达到的读数应为：23.7+（10-7.3）+1＝27.4分度。

试验直至残余延伸读数达到或稍微超过10分度为止，试验记录见表I2。规定残余延伸强度Rr0.2计算如下：

由表I2查出残余延伸读数最接近10分度的力值读数为61000N，亦即测定的规定残余延伸力应在61000N和62000N之间。用线性内插法求得规定残余延伸力为

(10.5-10) ×61000+(10-9.7) ×62000

Fr0.2 = = 61375N

10.5-9.7

得到：

Rr0.2=61375/78.54=781.45N/mm2

按照表5（GB/T　228-2002中的表5）要求修约后结果为：

Rr0.2=780N/mm2

就屈服点而言（以金属拉伸GB/T　228-2002为例）标准是这样定义的：

　“4.9.2屈服强度：当金属材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点，应区分上屈服强度和下屈服强度。

4.9.2.1上屈服强度：试样发生屈服而力首次下降前的最高应力。

4.9.2.2下屈服强度：在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。”

这个定义在过去使用图解法时一般没有什么疑问，但在今天使用计算机处理数据时就产生了问题。

屈服强度的疑问：如何理解“塑性变形发生而力不增加（保持恒定）”？由于各种干扰源的存在，即使材料在屈服阶段真的力值保持绝对恒定(这是不可能的)，计算机所采集的数据也不会绝对保持恒定，这就需要给出一个允许的数据波动范围，由于国标未作定义 ，所以各个试验机生产厂家只好自行定义。由于条件的不统一，所求结果自然也就有所差异。

上下屈服强度的疑问：若材料出现上下屈服点，则必然出现力值的上下波动，但这个波动的幅度是多少呢？国标未作解释，若取的太小，可能将干扰误求为上下屈服点，若取得太大，则可能将部分上下屈服点丢失。目前为了解决这一难题，各厂家都想了许多的办法，如按材料进行分类定义“误差带”及“波动幅度”，这可以解决大部分的使用问题。但对不常见的材料及新材料的研究依然不能解决问题。为此部分厂家将“误差带”及“波动幅度”设计为用户自定义参数，这从理论上解决了问题，但对使用者却提出了极高的要求。

对下屈服点定义中“不计初始瞬时效应”的误解

什么叫“初始瞬时效应”？它是如何产生，是否所有的试验都存在？这些问题国标都未作解释。所以在求取下屈服强度时绝大多数的情况都是丢掉了第一个“下峰点”的。笔者经过多方查阅资料，了解到“初始瞬时效应”是早期生产的通过摆锤测力的试验机所特有的一种现象，其原因是“惯性”作用的影响。既然不是所有的试验机都存在初始瞬时的效应，所以在求取结果时就不能一律丢掉第一个下峰点。但事实上，大部分的厂家的试验机处理程序都是丢掉了第一个下峰点的。