拉伸、彎曲、沖擊測試.ppt

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1、-1-,拉伸性能測試,-2-,1.1拉伸性能（Tensile Properties）,拉伸應(yīng)力： = F/A 伸長率： = L/L100%,塑料材料的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線,拉伸應(yīng)力應(yīng)變的計算,為了測定高聚物材料的基本物性，對材料施加應(yīng)力后，測出變形量，求出應(yīng)力，應(yīng)力應(yīng)變曲線是最普通的方法。將樣條的兩端用器具固定好，施加軸方向的拉伸荷重，直到遭破壞時的應(yīng)力與扭曲的計算方法即為拉伸試驗。,一、認(rèn)識-拉伸,-3-,一、認(rèn)識-拉伸,1.2拉伸樣條,寬度,ISO/GB拉伸條,模壓拉伸條（大變形）,ASTM拉伸條,標(biāo)距,厚度,50mm我司不用大變形時采用110mm,4mm,10mm,12.7mm,3.2mm,

2、50mm我司不用大變形時采用110mm,實際尺寸,實際尺寸,20mm,,-4-,二、理解 -拉伸,2..1定義： 2.1.1 拉伸強(qiáng)度： 在拉伸試驗中試樣直至斷裂為止所承受的最大拉伸應(yīng)力。 2.1. 2拉伸斷裂應(yīng)力： 在試驗試樣斷裂時的拉伸應(yīng)力。 2.1.3 拉伸屈服應(yīng)力： 在拉伸應(yīng)力應(yīng)變屈服點處的應(yīng)力。,-5-,二、理解 -拉伸,2.1.4 拉伸應(yīng)變： 原始標(biāo)距單位長度的增量，適用于屈服點以前的的應(yīng)變，用百分?jǐn)?shù)據(jù)表示(%) 2.1.5 屈服拉伸應(yīng)變： 在屈服應(yīng)力時的拉伸應(yīng)變，用百分?jǐn)?shù)據(jù)表示(%) 2.1.6 斷裂拉伸應(yīng)變： 試樣在未出現(xiàn)屈服而斷裂時相對應(yīng)的

3、拉伸應(yīng)變，用百分?jǐn)?shù)據(jù)表示(%),-6-,二、理解 -拉伸,2.1.7 拉伸強(qiáng)度拉伸應(yīng)變： 試樣在未出現(xiàn)屈服或強(qiáng)度就在屈服點時，與拉伸強(qiáng)度相對應(yīng)的位伸應(yīng)變，用百分?jǐn)?shù)據(jù)表示(%) 2.1.8 拉伸標(biāo)稱應(yīng)變： 兩夾具之間距離單位原始長度的增量，適用有屈服后的應(yīng)變，用百分?jǐn)?shù)據(jù)表示(%),-7-,二、理解 -拉伸,2.1.9 斷裂標(biāo)稱應(yīng)變： 試樣在屈服后斷裂時，與拉伸斷裂應(yīng)力相對應(yīng)的拉伸標(biāo)稱應(yīng)變，用百分?jǐn)?shù)據(jù)表示(%) 2.1.10 拉伸強(qiáng)度標(biāo)稱應(yīng)變： 拉伸強(qiáng)度出現(xiàn)在屈服點后時，與拉伸強(qiáng)度相對應(yīng)的拉伸標(biāo)稱應(yīng)變，用百分?jǐn)?shù)據(jù)表示(%),-8-,二、理解 -拉伸,2. 2.拉伸公式：

4、 2.2.1 其中---拉伸強(qiáng)度（單位：MPA） P---最大負(fù)荷或屈服負(fù)荷（單位：N） b---試樣寬度（單位：mm) d---試樣厚度（單位：mm) 2.2.2 其中---斷裂伸長率（單位：%） G0 ---試樣原始標(biāo)距（單位：mm) G ---試樣斷裂時標(biāo)線間距離（單位 mm),-9-,,,二、理解 -拉

5、伸,2.3.1 GB（型）和ISO （型） 標(biāo)準(zhǔn)樣條：,-10-,二、理解 -拉伸,2.3.2.DIN和ISO （型） 標(biāo)準(zhǔn)樣條：,-11-,2.4 拉伸應(yīng)力---應(yīng)變曲線,二、理解 -拉伸,-12-,2.5拉伸的試驗速度應(yīng)從下列速度中選擇其一，要求保證試樣能在0.55.0min試驗時間內(nèi)斷裂的最低速度。 1.速度A： 1mm/min20% 2.速度B： 2mm/min20% 3.速度C： 5mm/min20% 4.速度D： 10mm/min20% 5.速度E： 20mm/min10% 6.速度F： 50mm/min10%

6、7.速度G： 100mm/min10% 8.速度H： 200mm/min10% 9.速度I： 500mm/min10%,二、理解 -拉伸,-13-,三、難點 -拉伸,3.1 測試及注意的問題： 3.1.1 試樣放置時，要使試樣縱軸與上下夾具中心連線相重 合，并且要松緊適宜，以防止試樣滑拖或斷在夾具內(nèi)。 3.1.2 開戶選擇好標(biāo)準(zhǔn)及速度，一般用50mm/min，增強(qiáng)料.加玻纖可用10mm /min，PVC軟膠體用100mm/min。 3.1.3 測量試樣中間平行部分的寬度和厚度，精確到0.1mm. 每個試樣測量3點，取算術(shù)平均值。 3.1.4 當(dāng)試樣在夾具內(nèi)出現(xiàn)滑移或在

7、距夾具10mm以內(nèi)斷裂或由于有明顯缺陷導(dǎo)致過早破壞時，得出的數(shù)據(jù)不應(yīng)用來分析結(jié)果，應(yīng)另取試樣重新測試。 3.1.5 樣條放置(見圖如下),-14-,二、理解 -拉伸,試樣縱軸與上下夾具中心連線相重合,-15-,三、難點 拉伸,3.2、壓片拉伸測試 為了精確的測試出伸長率，我們應(yīng)該用大變形傳感器，樣條的標(biāo)距為20mm。樣條的尺寸按卡尺量出的實際尺寸（4mm2mm). 使用10KN拉伸機(jī)，-50mm/min（大變形）,-16-,三、難點 拉伸,,-17-,三、難點 拉伸,小樣條選用長度：20/25MM 大樣條選用長度：50MM,,,大變形條放置,-18-,二、理解 -拉伸,試樣縱軸與上下夾具中心

8、連線相重合,-19-,彎曲性能測試,-20-,一、認(rèn)識-彎曲,ISO/GB彎曲條,ASTM彎曲條,DIN彎曲條,寬度,厚度,跨距,10mm,4mm,64mm,12.7mm,3.2mm,51.2mm,10mm,4mm,40mm,1.彎曲樣條,-21-,二、理解 彎曲,2.1、定義： 2.1.1 彎曲強(qiáng)度: 試樣在彎曲過程中承受的最大彎曲應(yīng)力，（單位：MPa） 2.1.2 撓度： 在彎曲的過程式中，試樣跨度中心的頂面或底面偏離原始位置的距離。（單位：mm),-22-,二、理解 彎曲,2.1.3 彎曲模量:應(yīng)力差與對應(yīng)應(yīng)變差的比： （單位：MPa） 2.1.4 原理: 把試樣支撐成

9、橫梁,使其在跨度中心以恒定速度彎曲,直到試樣斷裂或變化到預(yù)定值，測量該過程中試樣施加的力。,-23-,二、理解 彎曲,2.2.1 公式： 其中：f---彎曲應(yīng)力（單位：MPA） F---施加的力（單位：N） L---跨度 （單位：mm) b---試樣的寬度（單位：mm) h---試樣的厚度（單位：mm),,,,-24-,二、理解 彎曲,2.2.2 公式： 其中： Ef--彎曲模量（單位：MPA） --分別表示在ef2=0.0025、 ef1=0.0005時的彎

10、曲應(yīng)力 。 --分別表示0.0025與0.0005的應(yīng)變.,-25-,二、理解 彎曲,2.3 彎曲示意圖,-26-,二、理解 彎曲,2.4 彎曲測試對支座與壓頭的要求： 兩個支座和中心壓頭的位置如上圖所示，支座和壓頭的平行度應(yīng)在0.02mm以內(nèi)。 壓頭半徑R1=5.0mm 0.1mm（我司現(xiàn)采用的半徑） R2=2.0mm 0.2mm （試樣厚度3mm) R3=5.0mm 0.2mm （試樣厚度3mm) 跨度L應(yīng)為可調(diào)節(jié)。,-27-,2.5典型彎曲應(yīng)力與應(yīng)變曲線和規(guī)定撓度的曲線,-28-,二、理解 彎曲,2.6 彎曲測試及注意問

11、題 1、測量試樣中間平行部分的寬度（精確到0.1mm）和厚度（0.01mm).每個試樣測量2點，取算術(shù)平均值。剔除厚度超過平均允差的5%的試樣，并隨機(jī)選取試樣取代。 2、開戶選擇相應(yīng)的尺寸、速度我司(除有要求外）一般選用2mm/min。（PP料用拉伸條測試。） 3、測試過程式中規(guī)定撓度為1.5倍的厚度. 4、測試過程中，彎曲樣條應(yīng)在中間三分之一段之內(nèi)斷裂才有效。,-29-,二、理解 彎曲,,,跨距： 51.2MM,,,,,多出兩端 距離約等,試樣平行松 緊有度放于壓頭中間,彎曲（ASTM）放置見圖如下：,-30-,二、理解 彎曲,,,跨距： 64MM,R5壓頭,試樣平行松 緊有度放于壓頭中間,

12、彎曲（GB/ISO）放置見圖如下：,-31-,三、難點 彎曲,3.1 .DIN標(biāo)準(zhǔn)彎曲強(qiáng)度： 樣條用普通的GB 樣條尺寸（10mm4mm） 測試速度：14mm/min 跨 距：40mm 3.2. DIN彎曲模量： 樣條還是用普通的GB樣條尺寸：（10mm4mm） 測試速度：2mm/min 跨 距：40mm,-32-,沖擊性能測試,-33-,1.1沖擊強(qiáng)度（Impact Strength）,Izod沖擊試驗儀,Charpy沖擊試驗儀,Izod沖擊試驗和Charpy沖擊試驗均屬擺錘測定法，不同的是Izod沖擊試驗是將樣條的一端垂直夾住，而Charpy沖擊試驗是將樣條兩端水平夾住，但

13、基本原理二者相同。,高分子材料在一般情況下，遇到?jīng)_擊較易發(fā)生破裂。即同樣大小的作用力，當(dāng)緩慢地作用在高分子樣條上時，不會產(chǎn)生破裂，但當(dāng)突然快速作用時，樣條就會破裂。 沖擊強(qiáng)度表現(xiàn)為樣條或制件承受沖擊的程度，通常泛指樣條在產(chǎn)生破裂前所吸收的能量。沖擊強(qiáng)度隨樣條形態(tài)、試驗方法及試驗條件表現(xiàn)出不同的價值，因此不能歸為材料的基本性質(zhì)。,一、認(rèn)識-沖擊,-34-,1.2.沖擊樣條,ISO/GB樣條,ASTM沖擊條,DIN沖擊條,寬度,厚度,擺錘高度,432mm,610mm我司為方便測試選用590,3.2mm,10mm,4mm,590mm,8mm,6mm,4mm,一、認(rèn)識-沖擊,-35-,二、理解 沖擊,

14、2.1、定義： 1.1 懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度：缺口試樣在懸臂梁沖擊破壞過程中所吸收的能量與試樣原始橫截面積之比（單位：kJ/m2) 1.2 完全破環(huán)CB：試樣斷開成兩段或多段。 1.3 鉸鏈破環(huán)HB:斷裂的試樣由沒有剛性的很薄表皮連在一起的一種不完全破環(huán). 1.4 部分破環(huán)PB:初鉸鏈破環(huán)外的不完全破環(huán).) 1.5 不破環(huán)NB:未發(fā)生破壞，只是彎曲變形，可能有應(yīng)力發(fā)白的現(xiàn)象產(chǎn)生。,-36-,二、理解 沖擊,2.2.懸臂梁沖擊原理： 由已知能量的擺錘一次沖擊支撐成垂直懸臂梁的試樣，測量試樣破壞時所吸收的能量。沖擊線到試樣夾具為固定距離，對于缺口試樣，沖擊線到缺口中心線為固定距離。

15、,,,,-37-,2.3簡支梁沖擊原理：用已知能量的擺錘打擊支承成水平梁的試樣，有擺錘一次沖擊使試樣破壞。沖擊線位于兩支座正中，若為缺口試樣則沖擊線應(yīng)正對缺口，以沖擊前、后擺錘的能量差，確定試樣在破壞是所吸收的能量然后按試樣原始面積計算其沖擊強(qiáng)度。,二、理解 沖擊,-38-,二、理解 沖擊,2.4.1公式（GB/ISO）： 2.4.2公式（ASTM）： 其中：W---破壞試樣所吸收并經(jīng)過修正后的能量（單位:J) b---試樣的寬度（單位：mm) h---試樣的厚度 （單位：mm),,-39-,二、理解 沖擊,2.5懸臂梁擺錘沖擊試驗機(jī)的能量要求,-40-,2.6簡支

16、梁擺錘沖擊試驗機(jī)的能量要求,二、理解 沖擊,-41-,二、理解 沖擊,2.6.1 A型缺口的形狀與 尺寸（GB/ISO）4mm8mm,懸臂梁與簡支梁沖擊均可以用此樣條測試,-42-,二、理解 沖擊,2.6.2 目前我公司采用的是A型：,-43-,二、理解 沖擊,2.7 沖擊測試及注意問題： 1、測試前首先先要對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，調(diào)零，以便消除磨擦損失的能量。每個樣測量5點。 2、檢查電源線連接是否正常，電線和插座有無裸露，連接電源，打開液昌顯示進(jìn)入主畫面。 3、選擇相應(yīng)的打擊頭與夾具，測量樣條尺寸，輸入樣品的厚度和寬度。,-44-,缺口底部與支座表面在一個平面,二、理解 沖擊,沖擊條放置,-45-

17、,三、難點 沖擊,3.1.1 DIN樣條的準(zhǔn)備：將4mm*6mm的樣條用“N刀片將樣條的中間部位4mm厚切掉1/3的厚即為2.67mm。 3.1.2 沖擊儀器的調(diào)試：將打擊頭換成簡支梁專用打擊頭，增加砝碼變能量，使能量為4J（選擇程序4的第二個能量），擺錘調(diào)到432mm高度，最后對儀器進(jìn)行校正，校正合格后開始試驗。 3.1.3 沖擊樣條輸入尺寸(2.67mm*6mm)跨距40mm,-46-,三、難點 沖擊,3.2 試樣類型、尺寸、跨距（簡支梁）,-47-,,,,,跨距：ISO/GB用 DIN用40MM,正面朝左,//DIN無缺口沖擊,,-48-,,,,,跨距： ,缺口朝左,缺口沖擊,-49-,

18、參考資料,1.拉伸性能 GB/T 1040.1/2-2006 塑料拉伸性能試驗方法 ASTM D638-2003 塑料拉伸性能標(biāo)準(zhǔn)測試方法 ISO 527.1/2-1993 塑料拉伸性能測試 2.彎曲性能 GB/T 9341-2000 塑料彎曲性能試驗方法 ASTM D790-2008 增強(qiáng)和非增強(qiáng)塑料及電子絕緣材料彎曲性能標(biāo)準(zhǔn)試驗方法 ISO 178：2001（E） 塑料彎曲性能試驗方法 3.沖擊性能 GB/T 1043.1-2008 硬質(zhì)塑料簡支梁沖擊試驗方法 GB/T 1843-2008 塑料懸臂梁沖擊試驗方法 ASTM D256-2006 懸臂梁沖擊測試標(biāo)準(zhǔn)試驗方法 ISO 179-2000 塑料簡支梁沖擊性能測試 ISO 180-2000 塑料懸臂梁沖擊性能標(biāo)準(zhǔn)測試方法,-50-,謝謝您的聆聽！,