解析:
根据 GB/T 228.1-2021《金属材料拉伸试验 第1部分:室温试验方法》的相关规定,解析如下:
### 1. 确定试样类型与计算公式
题目中提到的是“矩形横截面非比例试样”。在金属材料拉伸试验中,试样的原始标距 $L_0$ 通常根据原始横截面积 $S_0$ 来计算。
对于**比例试样**,原始标距 $L_0$ 与原始横截面积 $S_0$ 的关系为 $L_0 = k \sqrt{S_0}$,其中比例系数 $k$ 通常取 5.65(对应 $L_0 = 5.65\sqrt{S_0}$)或 11.3。
然而,题目明确指出是**非比例试样**,且引用了**附录G**。在 GB/T 228.1 标准中,附录G通常涉及**定标距试样**或特定尺寸试样的规定。但在实际工程应用和常见考题语境中,对于板材矩形试样,如果未特别说明采用非比例定标距(如直接规定 $L_0=50mm$ 或 $80mm$ 等),往往考察的是基于**短比例试样**($k=5.65$)的计算逻辑,或者考察标准中推荐的优先尺寸。
*注意:题目表述“非比例试样”可能存在术语上的混淆,或者特指某种固定标距的情况。但让我们先按标准的比例关系计算,看是否匹配选项。*
实际上,GB/T 228.1-2021 中规定,如果没有采用比例试样,则应采用非比例试样,其原始标距 $L_0$ 由产品标准规定或由双方协议确定。但是,对于常见的矩形板材试样,如果不使用比例公式,通常会选用标准的定标距。
让我们重新审视题干中的关键信息:“5m厚”显然是笔误,应为“**5mm厚**”。
试样尺寸:厚度 $a = 5 \text{ mm}$,宽度 $b = 12.5 \text{ mm}$。
### 2. 计算原始横截面积 $S_0$
$$ S_0 = a \times b = 5 \text{ mm} \times 12.5 \text{ mm} = 62.5 \text{ mm}^2 $$
### 3. 分析标距 $L_0$
如果按照**短比例试样**($k=5.65$)计算:
$$ L_0 = 5.65 \times \sqrt{S_0} = 5.65 \times \sqrt{62.5} \approx 5.65 \times 7.906 \approx 44.67 \text{ mm} $$
修约后通常为 45mm 或 50mm(取决于具体修约规则和标准推荐值)。GB/T 228.1 规定,计算出的标距应修约到最接近 5mm 的倍数。44.67 修约到 5 的倍数是 45mm。但这不在选项中。
如果按照**长比例试样**($k=11.3$)计算:
$$ L_0 = 11.3 \times \sqrt{62.5} \approx 11.3 \times 7.906 \approx 89.3 \text{ mm} $$
修约后为 90mm。也不在选项中。
**关键点:附录G 的特殊规定**
GB/T 228.1-2021 的附录G(资料性附录)通常提供了一些**常用试样的尺寸示例**或**非比例试样的推荐标距**。
在许多旧版标准或行业惯例中,对于宽度为 12.5mm、厚度为 5mm 这类小尺寸板材试样,经常直接采用 **$L_0 = 50 \text{ mm}$** 作为标准标距。
此外,还有一种可能性是题目考察的是**全截面矩形试样**的特定经验公式或标准推荐值。在 ISO 6892-1 (GB/T 228.1 的等效国际标准) 中,对于机加工的非比例试样,如果没有其他规定,常采用 $L_0 = 50 \text{ mm}$ 或 $L_0 = 80 \text{ mm}$ 等整数标距。
让我们反向验证选项 A (50mm):
如果 $L_0 = 50 \text{ mm}$,这符合常用的短标距设定,便于引伸计安装和数据处理。对于 $S_0 = 62.5 \text{ mm}^2$ 的试样,50mm 是一个非常合理且常见的实验标距选择,尤其是在无法严格满足 $5.65\sqrt{S_0}$ 比例关系或为了简化测试时。
**更准确的依据:**
在 GB/T 228.1-2010 及 2021 版的相关解读中,对于矩形横截面试样,当采用**非比例试样**时,原始标距 $L_0$ 应由相关产品标准规定。若产品标准无规定,通常参考标准中的推荐值。
对于宽度 $b=12.5\text{mm}$ 的试样,这是一种非常标准的试样宽度(常用于板材)。在很多材料测试标准(如钢铁产品标准)中,对于此类尺寸的试样,默认采用的原始标距往往是 **50mm**。
例如,某些标准规定:
- 当试样平行长度内的横截面积较小时,优先选用 $L_0 = 50 \text{ mm}$。
- 选项 B (55)、C (60) 不是标准的优先数系推荐值(通常优先数为 5, 10, 20, 50, 80, 100 等)。
- 选项 D (80) 通常用于较大截面的试样。
因此,结合常见工程实践和标准对优先标距的规定(50mm 是最常用的短标距之一),**50mm** 是最合适的答案。
### 结论
1. **纠正笔误**:题目中“5m厚”应为“5mm厚”。
2. **计算面积**:$S_0 = 5 \times 12.5 = 62.5 \text{ mm}^2$。
3. **确定标距**:虽然按比例系数计算约为 45mm,但在实际标准应用和附录推荐的非比例试样中,**50mm** 是该尺寸试样最常用且标准化的原始标距。选项 B、C 非标准优先数,D 偏大。
故正确答案为 **A**。