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聚合物拉伸強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)介紹
看了本文最重要的是要知道:
什么是拉伸強(qiáng)度
什么是拉伸應(yīng)變?
拉伸強(qiáng)度與速度的關(guān)系?
1. 拉伸性能測(cè)試總則
短期拉伸性能是材料最容易測(cè)出來(lái)的性能。雖然有很多短期拉伸強(qiáng)度的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),但是它們都致力于測(cè)定材料強(qiáng)度與形變的特征。這些特征為材料科學(xué)家,技術(shù)人員,材料標(biāo)準(zhǔn)指定者以及設(shè)計(jì)者對(duì)材料潛在的表現(xiàn)有一個(gè)很好的認(rèn)識(shí)。
2. 拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線
將試樣夾持在專用夾具上,對(duì)試樣施加靜態(tài)拉伸負(fù)荷,通過(guò)壓力傳感器、形變測(cè)量裝置以及計(jì)算機(jī)處理、測(cè)繪出試樣在拉伸變形過(guò)程中的拉伸應(yīng)力~應(yīng)變曲線,計(jì)算出曲線上的特征點(diǎn)如試樣直至拉伸斷裂為止所承受的最大拉伸應(yīng)力(拉伸強(qiáng)度)、試樣斷裂時(shí)的拉伸應(yīng)力(拉伸斷裂應(yīng)力)、在拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線上屈服點(diǎn)出的應(yīng)力(拉伸屈服應(yīng)力)、應(yīng)力—應(yīng)變曲線偏離直線性達(dá)規(guī)定應(yīng)變百分?jǐn)?shù)(偏置)時(shí)的應(yīng)力(偏置屈服應(yīng)力)和試樣斷裂時(shí)標(biāo)線間距離的增加量與初始標(biāo)矩之比(斷裂身長(zhǎng)率,以百分率表示)。
拉伸強(qiáng)度δ =p/ab
式中δ 為抗拉伸強(qiáng)度,Mpa;P為最大負(fù)荷,N; a為試樣寬度,mm; b為試樣厚度,mm.
圖1.拉伸測(cè)試用的矩形樣條
其實(shí),用上述式子得到的只是工程應(yīng)力,因?yàn)樵诶斓倪^(guò)程中,樣條的尺寸不斷的縮小,但是在計(jì)算的時(shí)候都是忽略其橫截面積的變化。如果考慮了橫截面積的變化,那么就是真應(yīng)力。
應(yīng)變的定義:
應(yīng)變 =拉伸后的長(zhǎng)度 δl(mm)/原長(zhǎng) l0(mm)
圖.2拉伸前的樣條
圖.3拉伸下產(chǎn)生了應(yīng)變
應(yīng)變 (%) = (拉伸 δl (mm) / 原長(zhǎng) l0 (mm)) × 100
模量(GPa) = 應(yīng)力 (MPa) / 應(yīng)變
圖.4經(jīng)典彈性固體應(yīng)力-應(yīng)變圖
(1)拉伸速度對(duì)測(cè)試結(jié)果有何影響?
答:拉伸過(guò)程的強(qiáng)迫高彈形變過(guò)程和斷裂過(guò)程都是松弛過(guò)程,時(shí)間因素的影響很大的,因而作用力的速度也直接影響著強(qiáng)迫高彈形變的發(fā)生和發(fā)展,對(duì)于相同的外力來(lái)說(shuō),拉伸速度過(guò)快,強(qiáng)迫高彈形變來(lái)不及發(fā)生,或者強(qiáng)迫高彈形變得不到充分的發(fā)展,試樣要發(fā)生脆性斷裂;而拉伸速度過(guò)慢,則線型玻璃態(tài)高聚物要發(fā)生一部分粘性流動(dòng);只有在適當(dāng)?shù)睦焖俣认拢AB(tài)高聚物的強(qiáng)迫高彈性才能充分地表現(xiàn)出來(lái),因此只有在同一的拉伸速度下測(cè)量結(jié)果才有可比性。
Source:handbook of polymer testing,高分子材料工程實(shí)驗(yàn)教程 (小編于2010年快畢業(yè)的時(shí)候翻譯的,從小編博客上翻出來(lái)的)
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