高分子材料拉伸强度测定Word文件下载.doc
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(1)OA段曲线的起始部分,近似直线,属普弹性变形,是由于分子的键长、键角以及原子间的距离改变所引起的,其形变是可逆的,应力与应变之间服从胡克定律。
即:
σ=Έε
式中σ——应力,MPa;
ε——应变,%;
Ε——弹性模量,MP。
A为屈服点,所对应力屈服应力或屈服强度。
(2)BC段到达屈服点后,试样突然在某处出现一个或几个“细颈”现象,出现细颈现象的本质是分子在该自发生取向的结晶,该处强度增大,拉伸时细颈不会变细拉断,而是向两端扩展,直至整个试样完全变细为止,此阶段应力几乎一变,而变形增加很大。
(3)CD段被均匀拉细后的试样,再长变细即分子进一步取向,应力随应变的增大而增大,直到断裂点D,试样被拉断,D点的应力称为强度极限,即抗拉强度或断裂强度σ断,是材料重要的质量指标,其计算公式为:
σ断=P/(b×
d)(MPa)
式中P——最大破坏载荷,N;
b——试样宽度,mm;
d——试样厚度,mm;
断裂伸长率ε断是试样断裂时的相对伸长率,ε断按下式计算:
ε断=(F-G)/G×
100%
式中G——试样标线间的距离,mm;
F——试样断裂时标线间的距离,mm。
三、实验设备、用具及试样
1、电子式万能材料试验机WDT-20KN。
2、游标卡尺一把
3、聚丙烯(PP)标准试样6条,拉伸样条的形状(双铲型)如图2所示。
L——总长度(最小),150mm;
b——试样中间平行部分宽度,10±
0.2mm;
C——夹具间距离,115mm;
d——试样厚度,2~10mm;
G——试样标线间的距离,50±
0.5mm;
h——试样端部宽度,20±
R——半径,60mm。
四、实验步骤
准备两组试样,每组三个样条,且用一种速度,A组25mm/min,B组5mm/min。
1、熟悉万能试验机的结构,操作规程和注意事项。
2、用游标卡尺量样条中部左、中、右三点的宽度和厚度,精确到0.02mm,取平均值。
3、实验参数设定
接通电源,启动试验机按钮,启动计算机;
双击桌面上“MCGS环境”进入系统主界面;
分别点击“试验编号”、“试样设定”、“试样参数”、“测试项目”等按扭,设定参数。
设定试验编号;
注意试验编号不能重复使用;
试样设定:
试验类型:
拉伸
横梁方向:
向上
横梁速度:
5或25mm/min
变形测量:
横梁位移
试验结束条件:
当负荷降到20%(最大)时
传感器选择:
下空间20000N
曲线选择:
负荷-形变;
设定试样参数:
板材宽度厚度
标距:
50
每批数量:
3;
测试项目:
最大负荷点、破裂点、断裂伸长率;
装夹试样:
点击黄色三角形升降键将横梁运行到适当的位置,夹好试样;
4、试验:
点击负荷清零和变形清零,点击开始试验,进行拉伸试验,观察拉伸过程的变形特征,直到试样断裂为止,记录试验数据;
5、结果分析:
点击主界面的“分析”,进入曲线分析界面,手动分析时,在分析结果区域中用鼠标左键双可击对应的字母,然后在对应的曲线处单击,便可显示对应的数据,要想取消某一分析点,可在分析结果区域中,用鼠标左键双击对应的字母,然后双击鼠标右键即可;
6、改变速度,重复做第二组试样。
五、实验注意事项
1、实验前要认真预习,集中精神听指导讲解,操作试验机时,认真细致,注意安全。
2、同组同学要分工协作,每人负责一项内容,有计算的要轮换。
六、实验报告要求
1、简述实验原理。
2、明确操作步骤和注意事项。
3、做好原始记录。
4、详细记录拉伸过程中观察到的现象,结合学过的理论知识分析现象产生原因(包括变形情况,表面及颜色变化,断裂情况及断面牲等)。
七、预习要求
1、搞清实验原理;
2、了解万能试验机结构,操作规程及注意事项(来实验室进行)。
3、写好预习报告,准备记录表格。
八、实验记录参考表格
实验名称:
实验设备名称及型号规格
试样名称实验温度湿度日期
试样编号
样品尺寸
b/mm
d/mm
样品面积
/mm
拉伸速度
mm/min
测定值/N
拉伸强度
MPa
备注
思考题
1、对于哑铃形试样如何使试样在拉伸时在有效部分断裂?
2、一般塑料的拉伸强度为多少?