塑料弯曲强度的测定

实验四塑胶弯曲强度的测定

一、实验目的

（1）绘制聚合物的应力-应变曲线，测定其弯曲强度、弯曲屈服强度和弯矩。

（2）观察不同聚合物的弯曲特征；了解测试条件对测试结果的影响；

（3）熟悉电子万能实验机原理以及使用方法。

二、实验原理

弯曲试验有两种加载方法，一种为三点式加载法，另一种为四点式加载法。在本试验中主要采用三点式加载法。试验时将一规定形状和尺寸的试样置于两支座上，并在支座的中点施加一集中负荷，使试样产生弯曲应力和变形。此方法是使试样在最大弯矩处及其附近破坏。

三、仪器与样品

1、仪器

（1）微机控制电子万能试验机。

（2）游标卡尺。

2、试样

可采用注塑、模塑、或由板材经机械加工制成的矩形截面的试样。试样的标准尺寸为80mm或更长；10±0.5mm;4±

0.2mm厚，也可以从标准的双铲形多用途试样的中间平行部分

截取，若不能获得标准试样，则长度必须为厚度的20倍以上，

试样宽度由下表选定。

试样宽度

试样厚度小于1mm时不作弯曲试验，厚度大于50mm的板材，应单面加工到50mm，且加工面朝上压头，这样就会接近或消除其加工影响。对于各向异性材料应沿纵横方向分别取样，使试样的负荷方向与材料实际使用时所受弯曲负荷方向一致。

1．试验条件选择

试验时应按要求调节试验跨度和试验速度。ISOB标准规定：跨度应为试样厚度的15~17倍，对于厚度较大的单向纤维增强材料试样，须采用较大的跨厚比（L/h）计算跨度，以避免因剪力使试样分层，对于很薄的试样，可采用较小的跨厚比计算的跨度，以便能在试验机的能量范围内

进行测定。

试验速度选择对标准试样为2.0±0.4mm/min,对非标准试样应依据下式计算得出：

V=SrL²/6h

式中V------加荷压头与支座的相对移动速度，mm/min;

Sr-----应变速率，每分钟为0.01,或按材料规格要求规定；

L------跨度，mm；

h-------试样厚度，mm；

四、准备工作

（4）试样的制备和外观检查，按GB1039-1992规定进行；试样的状态调节和实验环境按GB2918规定进行。

（5）试样编号，测量试样工作部分的宽度和厚度，精确至

0.01mm。每个试样测量三点，取算术平均值。

（6）熟悉电子万能试验机的结构，操作规程和注意事项。

（7）试验机的校准调试（已调试）。

五、实验步骤

（8）开机：试验机---打印机---计算机。

（9）进入试验软件，选择好联机方向，选择正确的确通讯口，选择对应的传感器及引伸仪后联机；

（10）根据所选试样（主要是试样的跨厚比和长度）设置好极限位置；在试验软件内选择弯曲试验方案，进入试验窗口，

输入“用户参数”；

（11）放置试样。放置试样时，确保试样与试样支柱平行，试样不宜固定。

（12）将上压头调在适当的位置，在软件界面上数据清零，开始试验；

（13）试验完成后，取下样品，重复5次试验；

（14）试验结束后，打印试验报告。

六、数据处理

（1）弯曲弹性模量（MPa）

E f=L³*P/4bh³*Y

式中E f----弯曲弹性模量，MPa；

L ----跨度，mm；

B ----试样宽度，mm；

H ----试样厚度，mm；

P ----在负荷-挠度曲线的线性部分选点的负荷，N；

Y ----负荷对应的挠度，mm

（2）弯曲应力或弯曲强度（MP ）

σf=3P×L/2b×h²

式中σf--------弯曲应力或弯曲强度，Mpa；

P -------试样承受的弯曲负荷，MN；

L -------跨度，mm；

b------试样宽度，mm；

h------试样厚度，mm。

七、注意事项

微机控制电子拉力试验机属精密设备，在操作材料试验机时，务必遵守操作规程，精力集中，认真负责。

（1）每次设备开机后要预热10min，待系统稳定后，才可进行实验工作；如果刚关机，需要再开机，至少保证1min的间隔

时间。任何时候都不能带电插拔电源线和信号线，否则很

容易损坏电气控制部分。

（2）试验开始前，一定要调整好限位挡圈，以免操作失误损坏力值传感器。

（3）试验过程中，不能远离试验机。

（4）试验过程中，除停止键和急停开关外，不要按控制盒上的其他按键，否则会影响试验。

（5）试验结束后，一定要关闭所有电源。