拉伸弯曲冲击测试课件.ppt

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1、HEC Marketing Dept.,-1-,拉伸性能测试,HEC Marketing Dept.,-2-,1.1,拉伸性能（,Tensile Properties,）,拉伸应力：,?,=F/A,伸长率：,?,=,?,L/L,?,100%,塑料材料的拉伸应力应变曲线,拉伸应力应变的计算,为了测定高聚物材料的基本物性，对材料施加应力后，测出变,形量，求出应力，应力应变曲线是最普通的方法。将样条的两端用,器具固定好，施加轴方向的拉伸荷重，直到遭破坏时的应力与扭曲,的计算方法即为拉伸试验。,一、认识,-,拉伸,HEC Marketing Dept.,-3-,一、认识,-,拉伸,1.2,拉伸样条,宽

2、度,ISO/GB,拉伸条,模压拉伸条（大变形）,ASTM,拉伸条,标距,厚度,50mm,我司不用大变,形时采用,110mm,4mm,10mm,12.7mm,3.2mm,50mm,我司不用大变,形时采用,110mm,实际尺寸,实际尺寸,20mm,HEC Marketing Dept.,-4-,二、理解,-,拉伸,2.1,定义：,2.1.1,拉伸强度：,在拉伸试验中试样直至断裂为止所承受的最,大拉伸应力。,2.1.2,拉伸断裂应力：,在试验试样断裂时的拉伸应力。,2.,1.3,拉伸屈服应力：,在拉伸应力,应变屈服点处的应力。,HEC Marketing Dept.,-5-,二、理解,-,拉伸,2.

3、1.4,拉伸应变：,原始标距单位长度的增量，适用于屈服点以,前的的应变，用百分数据表示,(%),2.1.5,屈服拉伸应变：,在屈服应力时的拉伸应变，用百分数据表示,(%),2.1.6,断裂拉伸应变：,试样在未出现屈服而断裂时相对应的拉伸,应变，用百分数据表示,(%),HEC Marketing Dept.,-6-,二、理解,-,拉伸,2.1.7,拉伸强度拉伸应变：,试样在未出现屈服或强度就在屈服点时，,与拉伸强度相对应的位伸应变，用百分数据表示,(%),2.1.8,拉伸标称应变：,两夹具之间距离单位原始长度的增量，适,用有屈服后的应变，用百分数据表示,(%),HEC Marketing Dep

4、t.,-7-,二、理解,-,拉伸,2.1.9,断裂标称应变：,试样在屈服后断裂时，与拉伸断裂应力相,对应的拉伸标称应变，用百分数据表示,(%),2.1.10,拉伸强度标称应变：,拉伸强度出现在屈服点后时，与拉伸强度相,对应的拉伸标称应变，用百分数据表示,(%),HEC Marketing Dept.,-8-,二、理解,-,拉伸,2.2.,拉伸公式：,2.2.1,其中,-,拉伸强度（单位：,MPA,）,P-,最大负荷或屈服负荷（单位：,N,）,b-,试样宽度（单位：,mm),d-,试样厚度（单位：,mm),2.2,.2,其中,-,断裂伸长率（单位：,%,）,G,0,-,试样原始标距（单位：,mm

5、),G,-,试样断裂时标线间距,离（单位,mm),d,b,P,?,?,?,%,100,&,0,?,?,?,G,G,G,HEC Marketing Dept.,-9-,符号,名称,尺寸,公差,符号,名称,尺寸,公差,L,总长,150,-,W,端部宽度,20,0.2,H,夹具间距离,115,5.0,d,厚度,4.0,-,C,中间平行部分距,离,60,0.5,b,中间平行部分宽度,10,0.2,C,0,标距（有效距离）,50,0.5,R,半径,60,-,二、理解,-,拉伸,2.3.1 GB,（,型）,和,ISO,（,型）,标准样条：,HEC Marketing Dept.,-10-,二、理解,-,拉

6、伸,?,2.3.2.DIN,和,ISO,（型）,标准样条：,HEC Marketing Dept.,-11-,2.4,拉伸应力,-,应变曲线,二、理解,-,拉伸,HEC Marketing Dept.,-12-,2.5,拉伸的试验速度应从下列速度中选择其一，要求保证试样,能在,0.5,5.0min,试验时间内断裂的最低速度。,1.,速度,A,：,1mm/min,20%,2.,速度,B,：,2mm/min,20%,3.,速度,C,：,5mm/min,20%,4.,速度,D,：,10mm/min,20%,5.,速度,E,：,20mm/min,10%,6.,速度,F,：,50mm/min,10%,7

7、.,速度,G,：,100mm/min,10%,8.,速度,H,：,200mm/min,10%,9.,速度,I,：,500mm/min,10%,二、理解,-,拉伸,HEC Marketing Dept.,-13-,三、难点,-,拉伸,3.1,测试及注意的问题：,3.,1.1,试样放置时，要使试样纵轴与上下夹具中心连线相,重,合，并且要松紧适宜，以防止试样滑拖或断在夹具内。,3.,1.2,开户选择好标准及速度，一般用,50mm/min,，增强,料,.,加玻纤可用,10mm/min,，,PVC,软胶体用,100mm/min,。,3.,1.3,测量试样中间平行部分的宽度和厚度，精确到,0.1mm.,每

8、个试样测量,3,点，取算术平均值。,3.1.4,当试样在夹具内出现滑移或在距夹具,10mm,以内断,裂或由于有明显缺陷导致过早破坏时，得出的数据不应用,来分析结果，应另取试样重新测试。,HEC Marketing Dept.,-14-,二、理解,-,拉伸,试样纵轴,与上下夹,具中心连,线相重合,HEC Marketing Dept.,-15-,三、难点,拉伸,3.2,、压片拉伸测试,?,为了精确的测试出伸长率，我们应该用大,变形传感器，样条的标距为,20mm,。样条的,尺寸按卡尺量出的实际尺寸（,4mm,2mm).,?,使用,10KN,拉伸机，,-50mm/min,（大变形）,HEC Mark

9、eting Dept.,-16-,三、难点,拉伸,HEC Marketing Dept.,-17-,三、难点,拉伸,小样条选用长度：,20/25MM,大样条选用长度：,50MM,大变形条放置,HEC Marketing Dept.,-18-,二、理解,-,拉伸,试样纵轴与上,下夹具中心连,线相重合,HEC Marketing Dept.,-19-,弯曲性能测试,HEC Marketing Dept.,-20-,一、认识,-,弯曲,ISO/GB,弯曲条,ASTM,弯曲条,DIN,弯曲条,宽度,厚度,跨距,10mm,4mm,64mm,12.7mm,3.2mm,51.2mm,10mm,4mm,40m

10、m,1.,弯曲样条,HEC Marketing Dept.,-21-,二、理解,弯曲,2.1,、定义：,2.1.1,弯曲强度,:,试样在弯曲过程中承受的最大弯曲应力，,（单位：,MPa,）,2.1.2,挠度：,在弯曲的过程式中，试样跨度中心的顶,面或底面偏离原始位置的距离。（单位：,mm),HEC Marketing Dept.,-22-,二、理解,弯曲,2.1.3,弯曲模量,:,应力差与对应应变差的比：,（单位：,MPa,）,2.1.4,原理,:,把试样支撑成横梁,使其在跨度中心以恒,定速度弯曲,直到试样断裂或变化到预定值，测,量该过程中试样施加的力。,2,1,2,1,f,E,f,f,f,f

11、,?,?,?,?,?,?,?,HEC Marketing Dept.,-23-,二、理解,弯曲,2.2.1,公式：,其中：,f,-,弯曲应力（单位：,MPA,）,F-,施加的力（单位：,N,）,L-,跨度,（单位：,mm),b-,试样的宽度（单位：,mm),h-,试样的厚度（单位：,mm),2,f,2,3,bh,FL,?,?,HEC Marketing Dept.,-24-,二、理解,弯曲,2.2.2,公式：,其中：,E,f,-,弯曲模量（单位：,MPA,）,-,分别表示在,e,f2=0.0025,、,e,f1,=0.0005,时的弯曲应力,。,-,分别表示,0.0025,与,0.0005,的

12、应变,.,2,1,2,1,f,E,f,f,f,f,?,?,?,?,?,?,?,1,f,?,2,f,?,1,f,?,2,f,?,HEC Marketing Dept.,-25-,二、理解,弯曲,2.3,弯曲示意图,HEC Marketing Dept.,-26-,二、理解,弯曲,2.4,弯曲测试对支座与压头的要求：,两个支座和中心压头的位置如上图所示，支座,和压头的平行度应在,0.02mm,以内。,压头半径,R,1,=5.0mm,0.1mm,（我司现采用的半径）,R,2,=2.0mm,0.2mm,（试样厚度,3mm),R,3,=5.0mm,0.2mm,（试样厚度,3mm),跨度,L,应为可调节。

13、,HEC Marketing Dept.,-27-,2.5,典型弯曲应力与应变曲线和规定挠度的曲,线,HEC Marketing Dept.,-28-,二、理解,弯曲,2.6,弯曲测试及注意问题,1,、测量试样中间平行部分的宽度（精确到,0.1mm,）,和厚度（,0.01mm).,每个试样测量,2,点，取算术平,均值。剔除厚度超过平均允差的,5%,的试样，并,随机选取试样取代。,2,、开户选择相应的尺寸、速度我司,(,除有要求外）,一般选用,2mm/min,。（,PP,料用拉伸条测试。）,3,、测试过程式中规定挠度为,1.5,倍的厚度,.,4,、测试过程中，弯曲样条应在中间三分之一段之内,断裂

14、才有效。,HEC Marketing Dept.,-29-,二、理解,弯曲,跨距：,51.2MM,多出两端,距离约等,试样平行松,紧有度放于压,头中间,弯曲（,ASTM,）放置见图如下：,HEC Marketing Dept.,-30-,二、理解,弯曲,跨距：,64MM,R5,压头,试样平行松,紧有度放于压,头中间,弯曲（,GB/ISO,）放置见图如下：,HEC Marketing Dept.,-31-,三、难点,弯曲,3.1.DIN,标准弯曲强度：,样条用普通的,GB,样条尺寸（,10mm,4mm,）,测试速度：,14mm/min,跨,距：,40mm,3.2.DIN,弯曲模量：,样条还是用普

15、通的,GB,样条尺寸：,（,10mm,4mm,）,测试速度：,2mm/min,跨,距：,40mm,HEC Marketing Dept.,-32-,冲击性能测试,HEC Marketing Dept.,-33-,1.1,冲击强度（,Impact Strength,）,Izod,冲击试验仪,Charpy,冲击试验仪,Izod,冲击试验和,Charpy,冲击试,验均属摆锤测定法，不同的,是,Izod,冲击试验是将样条的一,端垂直夹住，而,Charpy,冲击,试,验,是,将,样,条,两,端,水,平,夹,住，但基本原理二者相同。,高分子材料在一般情况下，遇到冲击较易发生破裂。即同样大小的作,用力，当缓

16、慢地作用在高分子样条上时，不会产生破裂，但当突然快,速作用时，样条就会破裂。,冲击强度表现为样条或制件承受冲击的程度，通常泛指样条在产生破,裂前所吸收的能量。冲击强度随样条形态、试验方法及试验条件表现,出不同的价值，因此不能归为材料的基本性质。,一、认识,-,冲击,HEC Marketing Dept.,-34-,1.2.,冲击样条,ISO/GB,样条,ASTM,冲击条,DIN,冲击条,宽度,厚度,摆锤高度,432mm,610mm,我司为方便测,试选用,590,3.2mm,10mm,4mm,590mm,8mm,6mm,4mm,一、认识,-,冲击,HEC Marketing Dept.,-35-

17、,二、理解,冲击,2.1,、定义：,1.1,悬臂梁缺口冲击强度：缺口试样在悬臂梁冲击破坏过程,中所吸收的能量与试样原始横截面积之比（单位：,kJ/m,2),1.2,完全破环,CB,：试样断开成两段或多段。,1.3,铰链破环,HB:,断裂的试样由没有刚性的很薄表皮连在一起,的一种不完全破环,.,1.4,部分破环,PB:,初铰链破环外的不完全破环,.),1.5,不破环,NB:,未发生破坏，只是弯曲变形，可能有应力发白,的现象产生。,HEC Marketing Dept.,-36-,二、理解,冲击,2.2.,悬臂梁冲击原理：,由已知能量的摆锤一次冲击支撑成垂直悬臂梁的试样，,测量试样破坏时所吸收的能

18、量。冲击线到试样夹具为固定距离，,对于缺口试样，冲击线到缺口中心线为固定距离。,HEC Marketing Dept.,-37-,2.3,简支梁冲击原理：,用已知能量的摆锤打击支承成水平梁的试,样，有摆锤一次冲击使试样破坏。冲击线位于两支座正中，若为缺口,试样则冲击线应正对缺口，以冲击前、后摆锤的能量差，确定试样在,破坏是所吸收的能量然后按试样原始面积计算其冲击强度。,二、理解,冲击,HEC Marketing Dept.,-38-,二、理解,冲击,?,2.4.1,公式（,GB/ISO,）：,?,2.4.2,公式（,ASTM,）：,其中：,W-,破坏试样所吸收并经过修正后的能量（单位,:J),

19、b-,试样的宽度（单位：,mm),h-,试样的厚度,（单位：,mm),3,10,?,?,b,w,a,iu,3,10,?,?,?,h,b,W,a,iu,HEC Marketing Dept.,-39-,二、理解,冲击,2.5,悬臂梁摆锤冲击试验机的能量要求,能量,E(J),冲击速度,(m/s),无试样时的最大摩,擦损失,(J),有试样经校正后的允,许误差,(J),1.0,3.5(,10%,）,0.02,0.01,2.75,3.5(,10%,）,0.03,0.01,5.5,3.5(,10%,）,0.03,0.02,11.0,3.5(,10%,）,0.05,0.05,22.0,3.5(,10%,）,

20、0.10,0.10,HEC Marketing Dept.,-40-,?,2.6,简支梁摆锤冲击试验机的能量要求,能量,E(J),冲击速度,(m/s),允许最大摩擦损失,%,校正后允许误差,(J),0.5,2.9(,10%,）,4,0.01,1.0,2.9(,10%,）,2,0.01,2.0,2.9(,10%,）,1,0.01,4.0,2.9(,10%,）,0.5,0.02,7.5,3.8(,10%,）,0.5,0.05,二、理解,冲击,HEC Marketing Dept.,-41-,二、理解,冲击,2.6.1 A,型缺口的形状与,尺寸（,GB/ISO,）,4mm,8mm,悬臂梁与简支梁冲击

21、均可以用此样条测试,HEC Marketing Dept.,-42-,二、理解,冲击,2.6.2,目前我公司采用的是,A,型：,HEC Marketing Dept.,-43-,二、理解,冲击,2.7,冲击测试及注意问题：,?,1,、测试前首先先要对仪器进行校准，调零，以便消,除磨擦损失的能量。每个样测量,5,点。,?,2,、检查电源线连接是否正常，电线和插座有无裸露，,连接电源，打开液昌显示进入主画面。,?,3,、选择相应的打击头与夹具，测量样条尺寸，输入,样品的厚度和宽度。,HEC Marketing Dept.,-44-,缺口底部与,支座表面在,一个平面,二、理解,冲击,冲击条放置,HE

22、C Marketing Dept.,-45-,三、难点,冲击,3.1.1 DIN,样条的准备：将,4mm*6mm,的样条用“,N,刀,片将样条的中间部位,4mm,厚切掉,1/3,的厚即为,2.67mm,。,3.1.2,冲击仪器的调试：将打击头换成简支梁专用打击,头，增加砝码变能量，使能量为,4J,（选择程序,4,的第,二个能量），摆锤调到,432mm,高度，最后对仪器进,行校正，校正合格后开始试验。,3.1.3,冲击样条输入尺寸,(2.67mm*6mm),跨距,40mm,HEC Marketing Dept.,-46-,三、难点,冲击,标准,试样,类型,长度,l,宽度,b,厚度,d,支撑线间,

23、的距离,L,GB/ISO,1,80mm,10mm,4mm,60mm,GB/ISO,2,50mm,6mm,4mm,40mm,GB/ISO,3,120m,15mm,10m,70mm,DIN,1,50mm,6mm,4mm,40mm,ASTM,1,127m,12.7m,3.2m,95.3mm,3.2,试样类型、尺寸、跨距（简支梁）,HEC Marketing Dept.,-47-,跨距：,ISO/GB,用,DIN,用,40MM,正面,朝左,/,/,DIN,无缺口冲,击,HEC Marketing Dept.,-48-,跨距：,缺口,朝左,缺,口冲,击,HEC Marketing Dept.,-49-,

24、参考资料,1.,拉伸性能,GB/T 1040.1/2-2006,塑料拉伸性能试验方法,ASTM D638-2003,塑料拉伸性能标准测试方法,ISO 527.1/2-1993,塑料拉伸性能测试,2.,弯曲性能,GB/T 9341-2000,塑料弯曲性能试验方法,ASTM D790-2008,增强和非增强塑料及电子绝缘材料弯曲性能标准试验方法,ISO 178,：,2001,（,E,）,塑料弯曲性能试验方法,3.,冲击性能,GB/T 1043.1-2008,硬质塑料简支梁冲击试验方法,GB/T 1843-2008,塑料悬臂梁冲击试验方法,ASTM D256-2006,悬臂梁冲击测试标准试验方法,ISO 179-2000,塑料简支梁冲击性能测试,ISO 180-2000,塑料悬臂梁冲击性能标准测试方法,HEC Marketing Dept.,-50-,谢谢您的聆听！,