塑料力学性能测试

个人基本信息,*,无忧,PPT,整理发布,本作品采用,知识共享署名,-,非商业性使用,2.5,中国大陆许可协议,进行许可。,专业交流,模板超市,设计服务,NordriDesign,中国专业,PowerPoint,媒体设计与开发,本作品的提供是以适用知识共享组织的公共许可（ 简称“,CCPL”,或 “许可”） 条款为前提的。本作品受著作权法以及其他相关法律的保护。对本作品的使用不得超越本许可授权的范围。,如您行使本许可授予的使用本作品的权利，就表明您接受并同意遵守本许可的条款。在您接受这些条款和规定的前提下，许可人授予您本许可所包括的权利。,查看全部,第三组,组成员：40-46号,组长：,44,高分子092 B班,食药微生物检测 (mm),d (mm),L (mm),P (N),T,s,(Mpa,),E,b,(100%),参数说明,拉伸强度：,TS=,Pmax/bd,(,Mpa,),断裂伸长率：,Eb,=(L-L0)/L0100%,式中：,Pmax,：试样拉伸时的最大载荷,N,b,：试样宽度,mm,d,：试样厚度,mm,L0,：试样原始长度,mm,L,：试样断裂时两线间距,mm,影响因素,1,、成型条件,2,、温度与湿度,3,、变形速度,4,、其他,二、测试塑料弯曲性能,基本概念：,挠度：弯曲试验过程中，试样跨度中心的定面或底面偏离原始位置的距离。,弯曲应力：试样在弯曲过程中的任意时刻，中部截面上外层纤维的最大正应力。,弯曲强度：在到达规定挠度值时或之前，负荷达到最大值时的弯曲应力。,定挠弯曲应力：挠度等于试样厚度,1.5,倍时的弯曲应力。,弯曲屈服强度：在负荷挠度曲线上，负荷不增加而挠度骤增点的应力。,实验原理：试验时将一规定形状和尺寸的试样置于两支坐上，并在两支坐的中点施加一集中负荷，使试样产生弯曲应力和变形。这种方法称静态三点式弯曲试验（图,3,）。,测试条件：,试样可采用注塑、模塑、或板材经机械加工制成矩形截面试样。,试样尺寸：,标准试样长（,l,）宽（,b,）厚（,d,）模塑大试样,120215 0.210 0.2,模塑小试样,55 16 0.24 0.2,板材试样,10d 2015 0.2d,板材试样厚度为,1,10mm,；每组试样不少于,5,个。,试验条件,试验跨度：,10d 0.5,试验速度：,2.0 0.4mm/min(,标准试样,),规定挠度：,8.0mm,（标准大试样），,3.2mm,（标准小试样）,试验装置,四、结果的计算,弯曲应力或弯曲强度按下式计算：,式中 ：,弯曲应力或弯曲强度，,Mpa,P,：试样承受的弯曲负荷，,N,L,：,跨度，,m,b,：试样宽度,m,d,：试样厚度,m,计算一组数据的平均值，取三位有效数字。若要求计算标准偏差，,可按下式计算：,式中：,Xi,：单个测定值；,：一组测定值的算术平均值；,n,：测定值个数。,影响因素：,1,、跨厚比,2,、应变速率,3,、加载压头圆弧和支座圆弧半径,4,、温度,5,操作影响,三、测试塑料冲击性能,基本概念：,无缺口试样冲击强度：无缺口试样在冲击负荷作用下，试样破坏时吸收的冲击能量与试样原始截面积之比。,缺口试样冲击强度：缺口试样在冲击负荷作用下，试样破坏时吸收的冲击能量与试样原始截面积之比。,相对样冲击强度：缺口试样的冲击强度与无缺口试样的冲击强度之比，或同类型试样,A,型缺口冲击强度与,B,型缺口冲击强度之比。,完全破坏：指经过一次冲击使试样分成两段或几段。,实验原理,冲击试验是用来度量材料在高速冲击状态下的韧性或对断裂的抵抗能力。,一般冲击实验采用三种方法：（,1,）摆锤式：试验安放形式有简支梁式（,charpy,）,-,支撑试样两端而冲击中部；悬臂梁式（,Izod,）,-,试样一端固定而冲击自由端。（,2,）落球式。（,3,）高速拉伸法。（,3,）法虽较理想，可直接转换成应力,应变曲线，计算曲线下的面积，便可得冲击强度，还可定性判断是脆性断裂还是韧性断裂，但对拉力机要求较高。,仪器设备：冲击摆锤试验机,简支梁冲击实验机的基本原理,试验机的基本构造有三部分（图,2,）：机架部分，摆锤部分和指示部分。,试验的基本原理是：摆锤高置于机架的扬臂上，扬角为,，当摆锤自由落下，位能转化为动能将试样冲断，冲击后摆锤以其剩余能量升到某一高度，升角为,。,图,2,摆锤式冲击实验机工作原理,根据冲击过程的能量守恒：,L,（,1-cos,）,=(1-cos)+A+ +A+1/2mv2,式中：,冲击锤重量，,L,冲击锤摆长,A,冲断试样所消耗的功,AA,分别为摆锤在克服空气主力所消耗的功；,1/2mv2,为试样断裂时飞出部分所具有的能量。,通常上式右后边三项部分都可忽略，所以：,A =,L,（,cos,-,cos,）,根据,、,L,、,和设定,A,值，可由上式算出,值而绘出读数盘，实测时根据读数盘（即,值）读出,A,值。必须指出，实际上不同试样受冲击后有不同程度的“飞出功”，尤其脆性材料是不能忽视的，因读数盘是根据（,8,）式绘制的，所以读出的,A,值包括了，当占比例较大时，测试结果不准确，且不易重复。,注意：试样厚度，缺口大小，形状，测试时试样的跨度都影响测试结果。,影响因素：,1,、冲击过程的能量消耗,2,、温度和湿度,3,、试样尺寸,4,、冲击速度,四、测试塑料洛氏硬度,基本概念：,硬度试验是测量固体材料表面硬度的一种材料机械性能试验。,硬度试验是材料试验中最简便的一种，与其他材料试验如拉伸试验、冲击试验和扭转试验相比，具有以下特点：,试验可在零件上直接进行而不论零件大小、厚薄形状；,试验时留在表面上的痕迹很小，零件不被破坏；,试验方法简单、迅速。硬度试验在机械工业中广泛用于检验原材料和零件在热处理后的质量。,由于硬度与其他机械性能有一定关系，也可根据硬度估计出零件和材料的其他机械性能。硬度试验方法很多，一般分为划痕法、压入法和动力法,3,类。,1919,年，美国人洛克威尔（,Rockwell,）提出洛氏硬度试验方法。,塑料洛氏硬度试验方法标准有,GB/T 93421988,，,ISO 2039/21987,和,ASTM D7851989,等。,塑料洛氏硬度采用较小的负荷、较大的压痕器和大量程结构的硬度计。,洛氏硬度标尺：由负荷的大小与压痕器直径组合构成，适用不同硬度材料的试验。,实验原理,洛氏硬度是用规定的压头对试样先施加初试验力，接着再施加主试验力，然后卸除主试验力，保留初试验力，用前后两次初试验力作用下压头压入试样的深度差计算出的硬度值。,洛氏硬度值的计算公式：,（,1,）按下式计算洛氏硬度值,: HR,130- e,式中：,e,卸去主负荷后的压入深度，每单位为,0.002mm,（,2,）直接用硬度读数盘读取硬度值。,洛氏硬度值须在数字前应加上前缀标尺字母。,实验设备,洛氏硬度仪结构：由机架、压头、加力机构、硬度指示器和计时装置组成。,试样：,厚度不应小于,6mm,，均匀、表面光滑、平整、无气泡、无机械损伤及杂质等。,操作,:,1,）选定试验标尺，所测的洛氏硬度值应在标尺的,50,115,之间,硬度指示器能测量压头压入深度到,0.001mm,，每一分度值等于,0.002mm,。,计时装置能指示初试验力、主试验力全部加上时及卸除主试验力后，到读取硬度值时，总试验力的保持时间，计时量程不大于,60s,。,2,）将试样放在工作台上，施加初负荷，调整千分表到零点；保持,10s,后施加主负荷，保持,15s,卸去主负荷（保留初负荷），测量压入深度。,影响因素,1,、试验仪器的影响,:,机架的变形量超过标准；主轴倾斜；压头夹持方式不正常；加荷不平稳以及压头轴线偏移等。,2,、测试温度的影响,:,随着测试温度的上升，各种塑料材料的洛氏硬度值都将下降，尤其是对热塑性塑料的影响更为显著。,3,、试样厚度的影响,:,试样厚度小于,6mm,时，对硬度值的影响较大；试样厚度大于,6mm,时对硬度值的影响较小。规定试样厚度不得小于,6mm,。,4,、主试验力保持时间的影响,:,塑料属于黏弹性材料，在试验载荷作用下，试样的压痕深度随加荷时间的增加而增加，硬度值随着降低。低硬度材料的影响较高硬度材料的明显。,5,、读数时间的影响,:,主试验力卸除后，试样压痕将产生弹性恢复，有一定时间，因此卸荷后距读数时间越长，压痕的弹性恢复时间也越长，侧得的硬度值应当偏高。,误差分析,1.,读数偏高 首先看压头压点，由于球变平而引起读数偏高，工作中摩擦，灰尘或碎片的存在也会引起读数偏高。,2.,读数偏低 测试时仪器受到振动或压头松动会造成读数偏低。,3.,读数不一致 这是由于试样未放牢，或者压头，负载选择不正确造成的。,谢谢观赏,谢谢观赏,