实验四 、弯曲试验
材料力学性能测试实验报告
材料基本力学性能试验—拉伸和弯曲一、实验原理拉伸实验原理拉伸试验是夹持均匀横截面样品两端，用拉伸力将试样沿轴向拉伸，一般拉至断裂为止，通过记录的力——位移曲线测定材料的基本拉伸力学性能。
对于均匀横截面样品的拉伸过程，如图1所示，图1金属试样拉伸示意图则样品中的应力为其中A为样品横截面的面积。
应变定义为其中△l是试样拉伸变形的长度。
典型的金属拉伸实验曲线见图2所示。
图3金属拉伸的四个阶段典型的金属拉伸曲线分为四个阶段，分别如图3(a)-(d)所示。
直线部分的斜率E就是杨氏模量、σs点是屈服点。
金属拉伸达到屈服点后，开始出现颈缩现象，接着产生强化后最终断裂。
弯曲实验原理可采用三点弯曲或四点弯曲方式对试样施加弯曲力，一般直至断裂，通过实验结果测定材料弯曲力学性能。
为方便分析，样品的横截面一般为圆形或矩形。
三点弯曲的示意图如图4所示。
图4三点弯曲试验示意图据材料力学，弹性范围内三点弯曲情况下C点的总挠度和力F之间的关系是其中I为试样截面的惯性矩，E为杨氏模量。
弯曲弹性模量的测定将一定形状和尺寸的试样放置于弯曲装置上，施加横向力对样品进行弯曲，对于矩形截面的试样，具体符号及弯曲示意如图5所示。
对试样施加相当于σpb0.01。
(或σrb0.01)的10％以下的预弯应力F。
并记录此力和跨中点处的挠度，然后对试样连续施加弯曲力，直至相应于σpb0.01(或σrb0.01)的50％。
记录弯曲力的增量DF和相应挠度的增量Df,则弯曲弹性模量为对于矩形横截面试样，横截面的惯性矩I为其中b、h分别是试样横截面的宽度和高度。
也可用自动方法连续记录弯曲力——挠度曲线至超过相应的σpb0.01(或σrb0.01)的弯曲力。
宜使曲线弹性直线段与力轴的夹角不小于40o,弹性直线段的高度应超过力轴量程的3/5。
在曲线图上确定最佳弹性直线段，读取该直线段的弯曲力增量和相应的挠度增量，见图6所示。
然后利用式(4)计算弯曲弹性模量。
二、试样要求1.拉伸实验对厚、薄板材，一般采用矩形试样，其宽度根据产品厚度(通常为0.10-25mm)，采用10,12.5,15,20,25和30mm六种比例试样，尽可能采用lo =5.65（F）0.5的短比例试样。
简支梁试验方法预应力混凝土梁静载弯曲试验
简支梁试验方法预应力混凝土梁静载弯曲试验标题：简支梁试验方法预应力混凝土梁静载弯曲试验导语：预应力混凝土梁是一种常用的结构构件，其在建筑、桥梁和其他工程中广泛应用。
为了确保梁的强度和稳定性，在设计和施工阶段就需要进行一系列试验。
本文旨在探讨简支梁试验方法预应力混凝土梁静载弯曲试验的原理、步骤和结果评估。
通过深入的研究和详细的分析，我们将帮助读者更好地理解这一试验并提供有益的见解。
一、试验原理简支梁试验方法是通过施加静载并在梁上观察挠度来评估预应力混凝土梁的强度和性能。
在试验过程中，梁的两端支座固定，均匀分布的静载施加在梁的上表面，通过测量梁的挠度来确定其受力性能。
这种方法能够模拟真实工程中梁所承受的荷载情况，并提供重要的设计和施工参考。
二、试验步骤1. 准备工作：选择合适的试验设备和仪器，对梁进行充分的保养和检查，确保其完好无损。
准备好所需的静载装置和测量设备。
2. 安装和调整仪器：将梁放置在支座上，并确保其水平和垂直度。
根据试验要求，调整静载装置的位置和施加方式。
3. 施加静载：根据设计要求，逐步施加均匀分布的静载。
在施加每个荷载之后，让梁充分恢复到静止状态并稳定下来。
4. 测量挠度：使用适当的测量设备测量梁在每个静载荷载下的挠度。
测量时要注意减少外界干扰，并保证测量结果的准确性。
5. 记录和分析数据：将每个荷载下的挠度数据记录下来，并使用这些数据进行进一步的分析。
通过绘制荷载与挠度的关系曲线，可以更直观地观察到梁的应力和变形情况。
6. 结果评估：根据试验数据和曲线分析结果，评估梁的强度、刚度和稳定性，对试验结果进行总结和归纳。
三、试验结果分析1. 强度评估：通过观察曲线的拐点和变化趋势，可以确定梁的强度极限。
在达到极限前，梁应具有良好的承载能力和抗弯性能。
2. 刚度评估：根据曲线的斜率和变化幅度，可以评估梁的刚度。
刚度是指梁在受到荷载时的变形能力，对于确保结构的稳定性和正常运行至关重要。
3. 稳定性评估：根据曲线的形状、变化和极限状态的表现，进行梁的稳定性评估。
材料力学性能试验有哪些带你了解材料力学性能试验!
材料力学性能试验有哪些带你了解材料力学性能试验！材料力学性能又称机械性能，任何材料受力后都要产生变形，变形到一定程度即发生断裂。
这种在外载作用下材料所表现的变形与断裂的行为叫力学行为，它是由材料内部的物质结构决定的，是材料固有的属性。
检测可靠性实验室可材料力学性能试验服务。
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材料力学性能试验：拉伸试验拉伸试验是其中一种最常用的试验方法，用于测定试样在受到轴向拉伸载荷后的行为。
这些试验类型可在室温或受控（加热或制冷）条件下进行，以确定材料的拉伸性能。
适用材料：金属、塑料、弹性体、纸张、复合材料、橡胶、纺织品、粘合剂、薄膜等。
常见的拉伸试验结果：最大载荷、最大载荷下的挠度、最大载荷做功、刚度、断裂载荷、断裂时的形变、断裂做功、弦斜率、应力、应变、杨氏模量试验仪器：万能试验机，高速试验机等测试标准GB/T 6397-1986《金属拉伸试验试样》ASTM D3039-76用于测定高模量纤维增强聚合物复合材料面内拉伸性能ASTM D638用于测定试件的拉伸强度和拉伸模量材料力学性能试验：压缩试验压缩试验是一种常用于测定材料的压缩负载或抗压性的试验方法，同时也用于测定材料在受到一个特定的压缩负载并保持一段设定时间后的恢复能力。
压缩试验用于测定材料在加载下的行为。
此外也可测定一段时间内材料在（恒定或递增）载荷下可承受的最大应力。
适用材料金属、塑料、弹性体、纸张、复合材料、橡胶、纺织品、粘合剂、薄膜等。
试验仪器：万能试验机，高速试验机、压缩试验机等注意事项：（1）压缩试验主要适用于脆性材料，如铸铁、轴承合金和建筑材料等；（2）对于塑性材料，无法测出压缩强度极限，但可以测量出弹性模量、比例极限和屈服强度等。
测试标准GB/T7314-2023《金属压缩实验试样》ASTM D3410-75（剪切荷载法测定带无支撑标准截面的聚合体母体复合材料压缩特性的试验方法）GB/T7314-2023《金属材料室温压缩试验方法》材料力学性能试验：弯曲试验材料机械性能试验的基本方法之一，测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验。
纤维增强塑料复合材料的弯曲试验
纤维增强塑料复合材料的弯曲试验如何进行纤维增强塑料复合材料的弯曲试验纤维增强塑料复合材料，是指在塑料基体中添加一定比例的纤维增强材料，通过复合加工形成的一种新型材料。
因其具有轻质、高强性、高刚性等优异性能，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
而弯曲试验，则是用来评估这类材料在受力情况下的性能表现。
本文将以纤维增强塑料复合材料的弯曲试验为主题，深入探讨其试验原理、方法以及实际应用。
一、纤维增强塑料复合材料的弯曲试验概述纤维增强塑料复合材料的弯曲试验，旨在评估材料在受弯应力下的性能表现。
通过施加一定的弯曲载荷，观察材料在弯曲过程中的变形和破坏情况，可以得出材料的弯曲强度、弹性模量等重要参数。
这些参数对于材料的设计、选材和工程应用具有重要意义。
二、纤维增强塑料复合材料的弯曲试验原理在进行纤维增强塑料复合材料的弯曲试验时，需要考虑到材料的各向异性、弯曲载荷的施加方式以及试样的几何形状等因素。
在实际试验中，通常采用悬臂梁试样或三点弯曲试样进行测试。
通过在试样上施加一定的弯曲载荷，可以观察到试样在弯曲过程中的变形和破坏情况，从而得出材料在弯曲状态下的性能参数。
三、纤维增强塑料复合材料的弯曲试验方法在进行纤维增强塑料复合材料的弯曲试验时，需要遵循一定的试验方法和标准。
ASTM D7264-16《纤维增强塑料复合材料悬臂梁弯曲试验标准》、ISO 14125《塑料复合材料挠曲性能测定方法》等，都对试验方法和参数进行了规定。
通过严格遵守试验标准，可以确保试验结果的准确性和可靠性。
四、纤维增强塑料复合材料的弯曲试验实际应用纤维增强塑料复合材料的弯曲试验在航空航天、汽车、建筑等领域有着广泛的应用。
在航空航天领域，工程师们需要通过弯曲试验来评估飞机机身材料在受力情况下的性能表现；在汽车工业中，弯曲试验则可用于评估汽车车身材料的强度和刚性等参数。
纤维增强塑料复合材料的弯曲试验对于相关行业的品质控制和产品研发具有重要意义。
骨的力学性质实验：弯曲与压缩
三点弯曲实验示意图
压缩实验的骨试样较小，例如，长方体试样长为5mm，横截面为1mm x1.3mm。
若是新鲜或湿骨试样置于生理盐水中，进行拉伸或压缩实验。
压缩力在骨内产生压应力和压应变，骨受压缩后缩短，压应变为负值。
松质骨的拉压性能远差于密质骨。
骨的拉伸、压缩力学性质受到性别、年龄、取材、部位和方向、骨的状态（干或湿骨）、加载速度等因素的影响，在某一范围变化，且骨的抗拉强度低于抗压强度。
骨的拉伸和压缩力学性质随着年龄和性别的不同而不同。
下图是男女股骨和肱骨强度极限随年龄的变化图：
从图中可以看出，除女性15~19岁年龄组外，不同性别的骨骼的平均作用强度极限随年龄增大显著减小（10%），极限应变显著减小（35%）。
最大力 矩形试样抗弯强度σbb 矩形试样弯曲弹性模量Eb 矩形试样弯曲弹性模量Eb 单位 N
MPa
MPa MPa 试样1 439.526 32.582 1431.2173 1431.2173 平均值
439.526 32.582
1431.2173 1431.2173 标准偏差(n) 0.000
0.000
0.0000
0.0000
骨头压缩实验数据：试样高度h:13.04mm ，样品直径d ：11.5mm
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0510152025
303540应力/δ
应变/ε
骨头应力—应变曲线图。
碳纤维夹层板弯曲测试曲线
碳纤维夹层板弯曲测试曲线
碳纤维夹层板是一种具有高强度和轻质特性的复合材料，常用于航空航天、汽车和运动器材等领域。
在进行弯曲测试时，我们通常会得到一条弯曲测试曲线，这条曲线可以展现出材料在承受外力时的变形和破坏过程。
弯曲测试曲线通常包括载荷-位移曲线和载荷-应变曲线。
首先，载荷-位移曲线展现了在加载过程中施加在材料上的外部载荷与材料内部产生的位移之间的关系。
曲线的起始阶段是线性弹性阶段，材料在这个阶段内会按照胡克定律产生弹性变形，即外力增大时材料会产生线性的位移变化，当外力减小时，材料会恢复到最初的状态。
随着外力的增加，材料会进入非线性阶段，最终达到破坏点，在这个阶段材料会发生塑性变形并最终破坏。
其次，载荷-应变曲线展现了外部载荷与材料内部应变的关系。
这条曲线也会经历线性弹性阶段和非线性阶段。
在线性弹性阶段，应变随载荷的增加而线性增加，而在非线性阶段，材料会出现应力集中和应变硬化等现象，最终导致材料的破坏。
通过弯曲测试曲线，我们可以了解材料的强度、刚度、韧性等
重要力学性能，这些信息对于工程设计和材料选型具有重要意义。
同时，曲线的形状还可以帮助我们分析材料的破坏机制，指导材料的改进和优化设计。
因此，弯曲测试曲线是材料力学性能研究中的重要工具，能够为工程实践提供重要参考依据。
梁的弯曲变形实验-实验四 弯曲变形试验
实验四 弯曲变形试验一、目的1、 测定简支梁弯曲时的挠度f 和转角θ2、 验证理论公式的正确性。
3、 学习测量位移的简单方法。
二、设备1、 简支梁试验台2、 百分表、游标卡尺、卷尺。
三、试件矩形等截面钢梁一根。
四、原理简支梁中点受集中力作用时，由理论计算知道，其中点挠度为：EIPL f 483= 两端支座处截面的转角为：EIPL 162=θ 其中-P 为集中力的大小-L 为梁的跨度EI 为梁的截面抗弯刚度砝码加载，用百分表测量梁端的竖向位移以计算梁端转角，其读数用B 表示，用百分表测量梁中点的挠度f ，其读数用C 表示，本次试验在弹性范围内进行，采用增量法分段加载。
五、实验方法及步骤1、 实验准备（1） 用卡尺测量梁的截面尺寸。
（2） 将量好尺寸的试件安装在试验台上，调整好支座间的距离，将支架固定紧。
（3） 用卷尺测量梁的跨度L 及力作用电的位置于2L 处，并将百分表垂直地置于临近处。
（4） 将另一百份表置于梁上距支座10cm 处。
2、 进行试验（1） 均匀缓慢加初荷0P ，记下两个百分表读数。
（2） 逐级加荷载P ∆，加5次。
分别记下两个百分表的相应的读数。
3、 结束试验卸掉荷载，将所有工具放回原处。
六、实验报告梁的弯曲变形试验专业： 姓名：实验日期：（一）、实验目的（二）、实验设备（三）、实验数据1、梁的尺寸宽度： =b mm 梁高：=h mm 跨度： =L mm2、百分表位置=1S mm =2S mm4、 变形记录（1） 转角θ==100tan B θ ==)100arctan(B θ （2） 理论值与实践值进行比较，以理论值为准，求出它们的偏差的百分数，误差应不超过七、问题讨论1、分析产生误差（理论与实验值）的原因。
2、实验时未考虑自重是否会引起误差。
设计测量物体的弯曲弹性模量的实验
根据实验需求和材料特性，确定试样的长度、宽度和厚度。确保试 样尺寸满足实验装置的测量范围，并尽量减少误差。
试样制备
按照确定的尺寸，使用切割、打磨等工艺制备试样。确保试样的表 面光洁度和平整度，以减小实验误差。
加载装置及传感器
加载装置
选择适当的加载装置，如万能试 验机、弯曲试验机等。确保加载 装置能够提供稳定且连续的载荷
实验结果验证
将实验结果与理论预测进行了对 比，验证了实验方法的可行性和 准确性。
对未来研究的展望
材料多样性研究
未来可以进一步拓展实验材料的选择范围，包括不同类型的金属、非 金属以及复合材料等，以更全面地了解材料的弯曲弹性性能。
复杂形状物体研究
目前实验主要针对简单形状的物体进行测量，未来可以探索针对复杂 形状物体的弯曲弹性模量测量方法。
，以满足实验要求。
传感器选择
根据实验需求和加载装置的特点 ，选择合适的传感器，如力传感 器、位移传感器等。确保传感器 能够准确测量加载过程中的力和
位移变化。
传感器安装与调试
将传感器安装在加载装置上，并 进行调试和校准。确保传感器的 测量精度和稳定性，以减小实验
误差。
数据采集与处理系统
数据采集设备
选择适当的数据采集设备，如数据采集卡、数据采集仪等 。确保数据采集设备能够实时、准确地采集实验过程中的 力和位移数据。
实验结果产生影响。
05
实验注意事项与改进建议
操作规范与安全防护
严格遵守实验室安全规定
01
实验人员必须佩戴防护眼镜、手套等个人防护装备，确保实验
过程中的安全。
规范操作实验设备
02
使用前需检查设备是否完好，按照操作规程正确使用实验设备
混凝土稳定性评估标准
混凝土稳定性评估标准一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、道路等工程中的建筑材料。
混凝土的强度、耐久性、稳定性等性能指标对工程的安全性、可靠性、使用寿命等方面具有重要影响。
因此，混凝土稳定性评估标准的制定和实施对于保障工程质量、保障人民生命财产安全具有重要的意义。
二、基本概念混凝土的稳定性是指混凝土在荷载作用下保持稳定的能力。
荷载包括静荷载、动荷载、温度荷载等。
稳定性是混凝土材料的一项重要性能指标，其主要受到以下因素的影响：1. 混凝土配合比设计的合理性。
2. 混凝土材料的品种与质量。
3. 混凝土结构的形式、尺寸、布局等。
4. 静荷载、动荷载、温度荷载等荷载的作用。
三、评估指标混凝土稳定性评估主要涉及以下指标：1. 强度指标：混凝土抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等。
2. 耐久性指标：混凝土的氯离子渗透性、碳化深度、硫酸盐侵蚀等。
3. 变形指标：混凝土的收缩、膨胀、变形等。
4. 稳定性指标：混凝土在荷载作用下的稳定性能。
四、评估方法混凝土稳定性的评估方法包括实验室试验和现场检测两种方法。
1. 实验室试验实验室试验是混凝土稳定性评估的重要手段，常见的试验方法有：（1）压缩试验：用于评估混凝土的抗压强度。
（2）拉伸试验：用于评估混凝土的抗拉强度。
（3）弯曲试验：用于评估混凝土的抗弯强度。
（4）抗裂性能试验：用于评估混凝土的抗裂性能。
2. 现场检测现场检测是混凝土稳定性评估的重要手段，常见的检测方法有：（1）钻孔取芯：用于获取混凝土样品。
（2）超声波检测：用于评估混凝土的质量。
（3）渗透性检测：用于评估混凝土的氯离子渗透性。
（4）视觉检测：用于评估混凝土表面的裂纹、变形等情况。
五、评估标准混凝土稳定性评估标准是指对混凝土稳定性进行评估的标准体系。
评估标准包括国家标准、行业标准、地方标准等。
其中，国家标准是混凝土稳定性评估的重要标准体系。
国家标准GB/T 50081-2002《混凝土结构设计规范》是混凝土稳定性评估的重要标准，其中包括混凝土的设计强度及其检验、混凝土的耐久性设计及其检验等方面的内容。
纯弯曲实验报告
纯弯曲实验报告page 1 of 10 page 2 of 10 page 3 of 10 page 4 of 10 page 5 of 10篇二：弯曲实验报告弯曲实验报告材成1105班 3111605529 张香陈一、实验目的测试和了解材料的弯曲角度、机械性能、相对弯曲半径及校正弯曲时的单位压力等因素对弯曲角的影响及规律。
二、实验原理坯料在模具内进行弯曲时，靠近凸模的内层金属和远离凸模的外层金属产生了弹—塑性变。
但板料中性层附近的一定范围内，却处于纯弹性变形阶段。
因此，弯曲变形一结束，弯曲件由模中取出的同时伴随着一定的内外层纤维的弹性恢复。
这一弹性恢复使它的弯曲角与弯曲半径发生了改变。
因此弯曲件的形状的尺寸和弯曲模的形状尺寸存在差异。
二者形状尺寸上的差异用回弹角来表示。
本实验主要研究影响回弹角大小的各因素。
三、实验设备及模具（1）工具：弯曲角为90度的压弯模一套，配有r=0.1、0.4、0.8、2、4五种不同半径的凸模各一个。
刚字头，万能角度尺，半径样板和尺卡。
（2）设备：曲柄压力机（3）试件：08钢板（不同厚度），铝板（不同厚度），尺寸规格为52x14mm，纤维方向不同四、实验步骤1.研究弯曲件材料的机械性能，弯曲角度和相对弯曲半径等回弹角度的影响。
实验时利用90度弯曲角度分别配有五种不同的弯曲半径的弯模，对尺寸规格相同的试件进行弯曲，并和不同的弯曲半径各压制多件。
对不同弯曲半径的试件压成后需要打上字头0.1、0.4、0.8、2、4等，以示区别。
最后，按下表要求测量和计算。
填写好各项内容。
五、数据处理（t/mm）试件尺寸：52x14mm弯曲后的试样如下图所示δθ=f(r凸/t)曲线如下图所示分析讨论：分析相对弯曲半径，弯曲角度及材料机械性能对回弹角的影响。
答：相对弯曲半径越小，弯曲的变形程度越大，塑性变形在总变形中所占比重越大，因此卸载后回弹随相对弯曲半径的减小而减小，因而回弹越小。
相对弯曲半径越大，弯曲的变形程度越小，但材料断面中心部分会出现很大的弹性区，因而回弹越大；弯曲角度越大，表明变形区的长度越长，故回弹的积累值越大，其回弹角越大；材料的屈模比越大，则回弹越大。
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一.基本概念
基本概念： 基本概念： 挠度：弯曲试验过程中， 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。 始位置的距离。 弯曲应力：试样在弯曲过程中的任意时刻， 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。 纤维的最大正应力。 弯曲强度：在到达规定挠度值时或之前， 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。 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 倍时的弯曲应力。 定挠弯曲应力：挠度等于试样厚度 倍时的弯曲应力。 弯曲屈服强度：在负荷－挠度曲线上， 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。 增点的应力。
s=
( X i − X )2 ∑
i =1
n
n −1
式中：Xi ：单个测定值；
X ：一组测定值的算术平均值；
n ：测定值个数。
五. 问题讨论 影响实验结果准确性的主要因素是什么？ 1. 影响实验结果准确性的主要因素是什么？ 弯曲正应力的大小是否会材料弹性模量E 2. 弯曲正应力的大小是否会材料弹性模量E的影 响？ 怎样用电阻应变片测量圆轴扭转时的剪应力？ 3. 怎样截面的转角, 4. 能否用百分表测量梁跨度中任一截面的转角, 其实验装置如何？ 其实验装置如何？
试验装置
1. 梁的纯弯曲试验装置，数字式静态电阻应 梁的纯弯曲试验装置， 变仪； 变仪； 2. 测量简支梁的挠度和转角试验装置，百分 测量简支梁的挠度和转角试验装置， 砝码。 表，砝码。
四、结果的计算
弯曲应力或弯曲强度按下式计算： 式中
σt
：
3 pL σt = 2b d 2
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：
二.实验原理
静态三点式弯曲试验 试验时将一规定形状和尺寸的试样置 于两支坐上， 于两支坐上，并在两支坐的中点施加 一集中负荷， 一集中负荷，使试样产生弯曲应力和 变形。 变形。
测试条件： 三.测试条件：
试样可采用注塑、模塑、 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。 截面试样。 试样尺寸： 试样尺寸： 标准试样长（ ） 标准试样长（l）宽（b）厚（d）模塑大试样 ） ） 120±215± 0.210± 0.2模塑小试样 ±16± 模塑小试样55 ± ± ± 模塑小试样 ± 0.24± 0.2板材试样 板材试样10d ±2015± 0.2d板材试样厚 ± 板材试样 ± 板材试样厚 度为1～ 度为 ～10mm；每组试样不少于 个。 ；每组试样不少于5个 试验条件 试验跨度： 试验跨度： 10d± 0.5 ± 试验速度： ± 标准试样) 试验速度：2.0± 0.4mm/min(标准试样 标准试样 规定挠度： 标准大试样）， 规定挠度：8.0mm （标准大试样）， 3.2mm（标准 （ 小试样） 小试样）