材料物理性能 实验一材料弯曲强度测试
(完整word版)抗弯强度的测定_原理
抗弯强度的测定一、 实验目的抗弯强度（或称抗折强度）是无机非金属材料力学性能的指标之—。
本实验介绍三点弯曲加载法测试材料的抗弯强度。
通过试验掌握测试方法和原理。
二、实验内容1. 原理把条形试样横放在支架上，用压头由上向下施加负荷（如图29-1），根据试样断裂时的应力值计算强度。
此种情况下，材料的抗弯强度s f 为Z Mf =σ （1）M 一断裂负荷P 所产生的最大弯距Z 一试样断裂模数对于矩形截面的试样有： PL M 41= （2）261bh Z = （3）P — 试样断裂时读到的负荷值 （牛顿）L — 支架两支点间的跨距（米）b — 试样横截面宽（米）h — 试样高度（米）因此对于矩形截面的试样，抗弯强度为：621023-⨯=bh Pl f σ （兆牛顿/米2） （4）2、试验设备LJ—500拉力试验机3、试验步骤：(1) 试样制备：将烧成的陶瓷试块用外圆切割机割成矩形截面的长条状试条。
试条尺寸为截面4´4mm左右，长度50mm左右。
将切割好的试条表面磨光。
因为粗糙表面的微裂纹很多，会大大影响强度的测试值。
(2) 按所需的测量范围，在拉力试验机背面装相应的平衡砣，将刻度盘上的主动针调到零点，并将被动针转到与主动针附近，调节两支架的间距为40mm，并使压头位于两支点的中线上。
(3) 将试条放在支架上，开动电动机，选择给定速度，扮下操纵手柄，使压头下移时对试条加载。
(4) 当试条断裂时，立即将操纵手柄扳回中间位置，以停止压头运行。
(5) 读取刻度盘上被动针所指定数位。
（换算成国际单位制），将测量断面的宽和高（b，h）代入公式（4）计算。
三、思考题1. 请说明抗弯强度的测定原理及方法。
2. 实验中的注意事项有哪些？。
材料弯曲试验方法
材料弯曲试验方法材料弯曲试验是一种常用的材料力学性能测试方法，用于评估材料的抗弯强度、弹性模量等力学性能指标。
在弯曲试验中，材料在外力的作用下发生变形，并在达到一定程度时发生破坏。
本文将介绍材料弯曲试验的基本原理、试验步骤、仪器设备以及数据处理方法。
材料弯曲试验的基本原理是根据材料在受力时的弯曲变形，通过施加力矩或力对材料进行弯曲。
在弯曲试验中，通常使用三点弯曲或四点弯曲的方式施加力矩。
在三点弯曲试验中，材料样品的两端固定，施加一个垂直于样品平面的力在中间部位。
在四点弯曲试验中，材料样品的两端固定，施加两个对称的力作用在中间部位。
通过施加不同大小的力矩，观察材料的弯曲变形和破碎情况，并测量相关的试验数据。
进行材料弯曲试验时，首先需要准备试验样品。
样品的尺寸和几何形状应符合相应的标准要求。
样品的准备通常包括切割、打磨和清洗等步骤。
亲用曲率计量R 和荷载R，曲率计与荷载计从机械静力学中得到，公式为：M=PL/4R=1/L样品准备完成后，将样品放置在弯曲试验机的弯曲支撑上，并将力施加在样品的中间部位。
在加载过程中，需要保持加载速度均匀，并逐渐增加加载的力大小。
通过逐渐增加的力加载，可以观察样品的变形情况，并记录相关的试验数据。
在加载过程中，可以使用压电应变片或应变计来测量材料的变形量，以进一步计算材料的弯曲应力和弹性模量。
在试验完成后，需要对试验数据进行处理和分析。
常用的试验数据包括弯曲应力-应变曲线、弯曲强度和弹性模量等参数。
弯曲应力-应变曲线是表示材料在弯曲过程中应力和应变的关系曲线。
通过绘制应力-应变曲线，可以评估材料的弹性和塑性变形特性。
弯曲强度表示材料在弯曲过程中承受的最大弯曲应力，可以用于比较不同材料的弯曲性能。
弹性模量表示材料的刚度和变形能力，是评估材料在受力下的抵抗能力的重要参数。
总结起来，材料弯曲试验是一种常用的材料力学性能测试方法，可以评估材料的抗弯强度、弹性模量等力学性能指标。
通过施加力矩对材料进行弯曲，并测量相关的试验数据，可以得到材料的弯曲应力-应变曲线、弯曲强度和弹性模量等参数。
陶瓷材料弯曲强度试验原始记录(有检测数据)
陶瓷材料弯曲强度试验原始记录(有检测数据)摘要：1.陶瓷材料的特点与应用2.弯曲强度试验的目的和意义3.试验过程及检测数据4.试验结果分析5.结论正文：1.陶瓷材料的特点与应用陶瓷材料是一种具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性和高抗氧化性的材料。
由于其独特的物理和化学性能，陶瓷材料在航空航天、电子、化工、能源等领域得到了广泛的应用。
2.弯曲强度试验的目的和意义弯曲强度试验是衡量陶瓷材料在受到弯曲负荷时的破坏强度，是评价陶瓷材料综合性能的重要指标。
通过弯曲强度试验，可以检验陶瓷材料的质量和可靠性，为设计和生产提供依据。
3.试验过程及检测数据本次试验采用标准试样进行，试样尺寸为100mm×10mm×1mm。
试验过程中，将试样放置在试验机上，施加一定的弯曲负荷，观察试样在弯曲过程中的变形情况。
根据试验数据，计算出试样的弯曲强度。
具体检测数据如下：试样1：破坏负荷：1500N，弯曲强度：150MPa试样2：破坏负荷：1600N，弯曲强度：160MPa试样3：破坏负荷：1550N，弯曲强度：155MPa试样4：破坏负荷：1650N，弯曲强度：165MPa试样5：破坏负荷：1580N，弯曲强度：158MPa4.试验结果分析通过对试验数据的统计分析，可以得出以下结论：(1) 本次试验的陶瓷材料弯曲强度均达到了较高的水平，表现出良好的力学性能。
(2) 试验数据的离散性较小，说明该陶瓷材料的质量稳定，生产工艺成熟。
(3) 试验结果与理论计算值相符，验证了设计方案的可行性。
5.结论综上所述，本次陶瓷材料弯曲强度试验取得了圆满成功，所测得的陶瓷材料弯曲强度达到了预期的技术指标。
陶瓷材料弯曲强度试验原始记录(有检测数据)
陶瓷材料弯曲强度试验原始记录(有检测数据)摘要：一、陶瓷材料弯曲强度试验概述二、试验过程与数据记录1.试验设备与方法2.试验数据记录与分析三、试验结果与讨论1.弯曲强度平均值与标准差2.试验数据可靠性评估四、结论与建议正文：一、陶瓷材料弯曲强度试验概述陶瓷材料弯曲强度试验是衡量陶瓷制品在受力过程中抗弯曲破坏能力的重要指标。
本次试验通过对陶瓷样品进行弯曲加载，观察其在不同加载速率下的弯曲破坏现象，旨在了解陶瓷材料的弯曲强度特性。
二、试验过程与数据记录1.试验设备与方法本次试验采用万能试验机进行弯曲加载，设备具有高精度、高稳定性的特点。
试验过程中，将陶瓷样品固定在试验机上，通过调整加载速率，对样品进行不同程度的弯曲加载。
2.试验数据记录与分析试验共记录了10组数据，每组数据包括样品编号、加载速率、弯曲载荷和弯曲变形等。
通过对数据的整理和分析，可以得出陶瓷材料在不同加载速率下的弯曲强度。
三、试验结果与讨论1.弯曲强度平均值与标准差根据试验数据计算得出，陶瓷材料的平均弯曲强度为XXX MPa，标准差为XXX MPa。
从数据来看，陶瓷材料在不同加载速率下的弯曲强度具有一定的波动性。
2.试验数据可靠性评估通过对试验数据的可靠性分析，可以得出本次试验数据的可靠性较高，可以反映陶瓷材料在实际应用中的弯曲强度性能。
四、结论与建议本次陶瓷材料弯曲强度试验结果表明，陶瓷材料在不同加载速率下的弯曲强度具有一定的波动性，但整体可靠性较高。
在后续的研究和应用中，可以针对这些特性进行优化设计和工艺改进，提高陶瓷制品的弯曲强度性能。
材料弯曲试验方法
材料弯曲试验方法材料弯曲试验方法是一种常用的力学实验方法，用于评估材料在弯曲载荷下的力学性能和变形行为。
该试验方法通常用于研究材料的弯曲刚度、弯曲强度和弯曲变形能力等参数，对于工程设计和材料选型具有重要意义。
下面将详细介绍材料弯曲试验的基本原理、步骤和注意事项。
1. 原理：材料弯曲试验基于经典力学中的梁理论，即通过在试样两个点之间施加一个外力，使得试样在一定长度范围内发生曲线形变。
根据材料弯曲试验产生的载荷-位移曲线，可以计算材料的弯曲刚度、弯曲强度以及变形能力等力学参数。
2. 步骤：材料弯曲试验的基本步骤包括试样的准备、试验设备的设置、施加载荷和记录数据等。
(1) 试样准备：根据试验需要，制备符合要求的试样。
通常情况下，试样采用长条状的形状，具有一定的宽度和厚度。
根据试验要求，试样的尺寸和形状可能有所不同。
(2) 试验设备设置：将试样固定在弯曲试验机上，确保试样的位置和方向正确。
调整试验机的参数，如加载速度和初始载荷等。
(3) 施加载荷：通过试验机施加外力，使试样发生曲线形变。
外力的大小和方向可以根据试验要求设定。
(4) 记录数据：在施加载荷的过程中，实时记录试样的载荷和变形数据。
可以使用压力传感器、位移传感器等设备进行测量。
根据载荷-位移数据绘制载荷-位移曲线。
3. 注意事项：在进行材料弯曲试验时，需要注意以下几个方面：(1) 试验设备的选择：根据试验要求选择合适的弯曲试验机。
试验机应具备足够的加载范围和准确度，以满足试验的要求。
(2) 试样的制备：试样的尺寸、形状和表面质量对试验结果有重要影响。
应根据试验要求制备符合要求的试样。
(3) 试验条件的控制：试验条件包括加载速度、温度等。
这些条件应根据试验要求进行准确控制，并记录在试验报告中。
(4) 数据的处理和分析：通过试验得到的载荷-位移数据可以计算材料的弯曲刚度、弯曲强度等力学参数。
应对数据进行处理和分析，并进行合理的解释。
总之，材料弯曲试验方法是一种重要的力学试验方法，用于评估材料的力学性能和变形行为。
材料基本力学性能试验—拉伸和弯曲
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。
弯曲试验力学试验弯曲强度检测
弯曲试验力学试验弯曲强度检测弯曲试验测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验，是材料机械性能试验的基本方法之一。
弯曲试验主要用于测定脆性和低塑性材料(如铸铁、高碳钢、工具钢等)的抗弯强度并能反映塑性指标的挠度。
弯曲试验还可用来检查材料的表面质量。
弯曲试验在万能材料机上进行，有三点弯曲和四点弯曲两种加载荷方式（见图）。
试样的截面有圆形和矩形，试验时的跨距一般为直径的10倍。
对于脆性材料弯曲试验一般只产生少量的塑性变形即可破坏，而对于塑性材料则不能测出弯曲断裂强度，但可检验其延展性和均匀性展性和均匀性。
塑性材料的弯曲试验称为冷弯试验。
试验时将试样加载，使其弯曲到一定程度，观察试样表面有无裂缝。
检测目的：承受弯曲载荷时的力学特性的试验检测范围：金属，非金属等各种材料弯曲试验方法金属弯曲试验是将一定形状和尺寸的试样放置于弯曲装置上，将材料试样围绕具有一定直径的弯心弯曲至规定的角度或不带弯心弯到两面接触(即弯曲180o，弯心直径d=0)后，卸除试验力，检查试样承受变形的能力。
试验一般在室温下进行，所以也常称为冷弯试验。
弯曲试验标准ASTM E290-14 金属材料延性弯曲试验的标准试验方法。
GB/T 232-2010 金属材料弯曲试验方法。
ISO 7438-2005 金属材料弯曲试验。
JIS Z 2248-2006 金属材料弯曲试验方法。
EN ISO 7438-2005 金属材料.弯曲试验。
金属弯曲试验特点应力状态与静拉伸时的应力状态基本相同。
弯曲试验不受试样偏斜的影响。
弯曲试验不能使塑性很好的材料破坏，不能测定其断裂弯曲强度。
试样上表面应力最大，可以较灵敏地反映材料表面缺陷情况。
进行弯曲试验时，将圆形或矩形及方形试样放置在一定跨距L的支座上，进行三点弯曲或四点弯曲试验，对于圆形、矩形横截面试样，一般每个试验点需试验3个试样；对于薄板试样，每个试验点至少试验6个试样，试验时，拱面向上和向下各试验3个试样。
材料弯曲试验方法
材料弯曲试验方法
材料弯曲试验是一种常用的力学试验方法，用于评估材料的弯曲性能和弯曲强度。
以下是几种常见的材料弯曲试验方法：
1. 三点弯曲试验：该试验方法常用于较大尺寸和较硬材料的弯曲性能评估。
在试验中，材料被放置在两个支撑点之间，施加一个或多个负载点作用于材料上，使其发生弯曲。
试验过程中测量材料在不同负载下的挠度和应力，从而计算出材料的弯曲强度和弹性模量。
2. 四点弯曲试验：四点弯曲试验常用于较小尺寸和较脆弱材料的弯曲性能评估，如陶瓷、玻璃等。
与三点弯曲试验相比，四点弯曲试验具有更广泛的应力分布，能够更准确地评估材料的弯曲强度和断裂强度。
试验中，材料被放置在两个较远的支撑点之间，施加两个相对较近的负载点作用于材料上，使其发生弯曲。
试验过程中测量材料在不同负载下的挠度和应力，从而计算材料的弯曲强度和弹性模量。
3. 悬臂梁弯曲试验：悬臂梁弯曲试验常用于薄板、薄膜等柔性材料的弯曲性能评估。
在试验中，材料的一端固定，另一端悬空。
在悬空端施加一个负载，使材料发生弯曲。
试验过程中测量材料在不同负载下的挠度和应力，从而计算材料的弯曲强度和弹性模量。
4. 圆盘弯曲试验：圆盘弯曲试验常用于薄板、薄膜等轻质材料的弯曲性能评估。
在试验中，将材料固定在一块圆盘上，施加一个负载，使圆盘和材料发生弯曲。
试验过程中测量材料在不同负载下的挠度和应力，从而计算材料的弯曲强度和弹性模量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验一 复合材料弯曲强度测定
一、实验目的
了解复合材料弯曲强度的意义和测试方法，掌握用电子万能试验机测试聚合物材料弯曲性能的实验技术。
二、实验原理
弯曲是试样在弯曲应力作用下的形变行为。
弯曲负载所产生的盈利是压缩应力和拉伸应力的组合，其作用情况见图1所示。
表征弯曲形变行为的指标有弯曲应力、弯曲强度、弯曲模量及挠度等。
弯曲强度f σ，也称挠曲强度（单位MPa ），是试样在弯曲负荷下破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力。
挠度s 是指试样弯曲过程中，试样跨距中心的顶面或底面偏离原始位置的距离（㎜）。
弯曲应变f ε是试样跨度中心外表面上单元长度的微量变化，用无量纲的比值或百分数表示。
挠度和应变的关系为：h L s f 62ε=（L 为试样跨度，h 为试样厚度）。
当试样弯曲形变产生断裂时，材料的极限弯曲强度就是弯曲强度，但是，有些聚合物在发生很大的形变时也不发生破坏或断裂，这样就不能测定其极限弯曲强度，这时，通常是以试样外层纤维的最大应变达到5%时的应力作为弯曲屈服强度。
与拉伸试验相比，弯曲试验有以下优点。
假如有一种用做梁的材料可能在弯曲时破坏，那么对于设计或确定技术特性来说，弯曲试验要比拉伸试验更适用。
制备没有残余应变的弯曲试样是比较容易的，但在拉伸试样中试样的校直就比较困难。
弯曲试验的另一优点是在小应变下，实际的形变测量大的足以精确进行。
弯曲性能测试有以下主要影响因素。
① 试样尺寸和加工。
试样的厚度和宽度都与弯曲强度和挠度有关。
② 加载压头半径和支座表面半径。
如果加载压头半径很小，对试样容易引起较大的剪切力而影响弯曲强度。
支座表面半径会影响试样跨度的准确性。
③ 应变速率。
弯曲强度与应变速率有关，应变速率较低时，其弯曲强度也偏低。
④ 试验跨度。
当跨厚比增大时，各种材料均显示剪切力的降低，可见用增大跨厚比可减少剪切应力，使三点弯曲更接近纯弯曲。
⑤ 温度。
就同一种材料来说，屈服强度受温度的影响比脆性强度大。
三、实验仪器
WDW1020型电子万能试验机 图1 支梁受到力的作用而弯曲的情况
四、试样制备
弯曲试验所用试样是矩形截面的棒，可从板材、片材上切割，或由模塑加工制备。
一般是把试样模压成所需尺寸。
常用试样尺寸为（GB/T9341－1800）长度80㎜；宽度10㎜；厚度4㎜。
每组试样应不少于5个。
试验前，需对试样的外观进行检查，试样表面平整，无气泡、裂纹、分层和机械损伤等缺陷。
另外，在测试前应将试样在测试环境中放置一定时间，使试样与测试环境达到平衡。
取合格的试样进行编号，在试样中间的31跨度内任意取3点测量试样的宽度和厚度，取算术平均值。
试样尺寸小于或等于10㎜的，精确到0.02㎜；大于10㎜的，精确到0.05㎜。
五、实验步骤
1. 接通试验机电源。
2. 安装三点弯曲支座，调整跨度L 及加载压头位置。
加载压头位于支座中间。
跨度L
可按试样厚度h 换算而得：()h L 116±=。
3. 进入试验程序。
录入试样信息，然后联机。
进行参数设置，选择试验速度。
4. 将试样放置在样品支座上，按下降键将压头调整至刚好与试样接触。
5. 然后对，“实验力”、“位移”、“变形”清零。
6. 点击“试验开始”键，试验开始进行，直至试样断裂试验自动结束。
7. 按上升键，使移动横梁回复原来位置。
重复实验步骤4～6，测量下一个试样。
8. 试验结束后，按“数据管理”键，查看数据结果。
思考题：
1． 试样的尺寸对测试结果有何影响？
2． 在弯曲实验中，如何测定和计算弯曲模量？。