拉伸、弯曲、冲击测试.ppt

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1、-1 1-拉伸性能测试拉伸性能测试-2 2-1.11.1拉伸性能（拉伸性能（拉伸性能（拉伸性能（Tensile PropertiesTensile Properties）拉伸应力：拉伸应力：=F/A伸长率：伸长率：=L/L 100%塑料材料的拉伸应力应变曲线塑料材料的拉伸应力应变曲线拉伸应力应变的计算拉伸应力应变的计算为为了了测测定定高高聚聚物物材材料料的的基基本本物物性性，对对材材料料施施加加应应力力后后，测测出出变变形形量量，求求出出应应力力，应应力力应应变变曲曲线线是是最最普普通通的的方方法法。将将样样条条的的两两端端用用器器具具固固定定好好，施施加加轴轴方方向向的的拉拉伸伸荷荷重重，直

2、直到到遭遭破破坏坏时时的的应应力力与与扭扭曲曲的计算方法即为拉伸试验。的计算方法即为拉伸试验。一、认识-拉伸-3 3-一、认识-拉伸1.2拉伸样条宽度宽度ISO/GB拉伸条拉伸条模压拉伸条（大变形）模压拉伸条（大变形）ASTM拉伸条拉伸条标距标距厚度厚度50mm我司不用大变我司不用大变形时采用形时采用110mm4mm10mm12.7mm3.2mm50mm50mm我司不用大变形我司不用大变形时采用时采用110mm110mm实际尺寸实际尺寸实际尺寸实际尺寸20mm-4 4-二、理解-拉伸 2.1定义：定义：2.1.1 拉伸强度：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

3、拉伸断裂应力：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：拉伸屈服应力：在拉伸应力应变屈服点处的应力。-5 5-二、理解-拉伸2.1.4 拉伸应变：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：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：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(%)-6 6-二、理解-拉伸2.1.7 拉伸强度拉伸应变：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

4、.8 拉伸标称应变：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(%)-7 7-二、理解-拉伸2.1.9 断裂标称应变：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(%)-8 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)2.22.2.2 其中-断裂伸长率（单位：%）G0-

5、试样原始标距（单位：mm)G-试样断裂时标线间距离（单位 mm)-9 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200.2H夹具间距离1155.0d厚度4.0-C中间平行部分距离600.5b中间平行部分宽度100.2C0标距（有效距离）500.5R半径60-二、理解-拉伸2.3.1 GB2.3.1 GB（型）型）和和ISO ISO（型）型）标准样条：标准样条：-1010-二、理解-拉伸2.3.2.DIN和和ISO（型）型）标准样条：标准样条：-1111-2.4 拉伸应力拉伸应力-应变曲线应变曲线二、理解-拉伸-1212-2.5拉伸的试验速度应从下列速度中选择其一，要求保证试样

6、能在0.55.0min试验时间内断裂的最低速度。1.速度A：1mm/min20%2.速度B：2mm/min20%3.速度C：5mm/min20%4.速度D：10mm/min20%5.速度E：20mm/min10%6.速度F：50mm/min10%7.速度G：100mm/min10%8.速度H：200mm/min10%9.速度I：500mm/min10%二、理解-拉伸-1313-三、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

7、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。3.1.5 样条放置(见图如下)-1414-二、理解-拉伸试样试样纵轴纵轴与上下夹与上下夹具中心连具中心连线相重合线相重合-1515-三、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（4mm2mm).使用10KN拉伸机，-

8、50mm/min（大变形）-1616-三、难点 拉伸-1717-三、难点 拉伸小样条选用长度：小样条选用长度：20/25MM大样条选用长度：大样条选用长度：50MM50MM大变形条放置-1818-二、理解-拉伸试样试样纵轴与上纵轴与上下夹具中心连下夹具中心连线相重合线相重合-1919-弯曲性能测试弯曲性能测试-2020-一、认识-弯曲ISO/GB弯曲条弯曲条ASTM弯曲条弯曲条DIN弯曲条弯曲条宽度宽度厚度厚度跨距跨距10mm4mm64mm12.7mm3.2mm51.2mm10mm4mm40mm1.弯曲样条-2121-二、理解 弯曲2.1、定义：2.1.1 弯曲强度弯曲强度:试样在弯曲过程中承

9、受的最大弯曲应力，（单位：MPa）2.1.2 挠度：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)-2222-二、理解 弯曲2.1.3 弯曲模量弯曲模量:应力差与对应应变差的比：应力差与对应应变差的比：（单位：MPa）2.1.4 原理原理: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。-2323-二、理解 弯曲 2.2.1 公式：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)-2424-二、理解 弯曲2.2

10、.2 公式：其中：Ef-弯曲模量（单位：MPA）-分别表示在ef2=0.0025、ef1=0.0005时的弯曲应力 。-分别表示0.0025与0.0005的应变.-2525-二、理解 弯曲2.3 弯曲示意图-2626-二、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R1=5.0mm 0.1mm（我司现采用的半径）R2=2.0mm 0.2mm （试样厚度3mm)R3=5.0mm 0.2mm （试样厚度3mm)跨度L应为可调节。-2727-2.5典型弯曲应力与应变曲线和规定挠度的曲线-2828-二、理解 弯曲2.

11、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才有效。-2929-二、理解 弯曲跨距：跨距：51.2MM多出两端多出两端距离约等距离约等试样平行松试样平行松紧有度放于压紧有度放于压头中间头中间弯曲（ASTM）放置见图如下：-3030-二、理解 弯曲跨距：跨距：64MMR5压头压

12、头试样平行松试样平行松紧有度放于压紧有度放于压头中间头中间弯曲（GB/ISO）放置见图如下：-3131-三、难点 弯曲 3.1.DIN标准弯曲强度：样条用普通的GB 样条尺寸（10mm4mm）测试速度：14mm/min 跨 距：40mm 3.2.DIN弯曲模量：样条还是用普通的GB样条尺寸：（10mm4mm）测试速度：2mm/min 跨 距：40mm-3232-冲击性能测试冲击性能测试-3333-1.11.1冲击强度（冲击强度（冲击强度（冲击强度（Impact StrengthImpact Strength）Izod冲击试验仪冲击试验仪Charpy冲击试验仪冲击试验仪Izod冲冲击击试试验验和

13、和Charpy冲冲击击试试验验均均属属摆摆锤锤测测定定法法，不不同同的的是是Izod冲冲击击试试验验是是将将样样条条的的一一端端垂垂直直夹夹住住，而而Charpy冲冲击击试试验验是是将将样样条条两两端端水水平平夹住，但基本原理二者相同。夹住，但基本原理二者相同。高高分分子子材材料料在在一一般般情情况况下下，遇遇到到冲冲击击较较易易发发生生破破裂裂。即即同同样样大大小小的的作作用用力力，当当缓缓慢慢地地作作用用在在高高分分子子样样条条上上时时，不不会会产产生生破破裂裂，但但当当突突然然快快速作用时，样条就会破裂。速作用时，样条就会破裂。冲冲击击强强度度表表现现为为样样条条或或制制件件承承受受冲冲

14、击击的的程程度度，通通常常泛泛指指样样条条在在产产生生破破裂裂前前所所吸吸收收的的能能量量。冲冲击击强强度度随随样样条条形形态态、试试验验方方法法及及试试验验条条件件表表现现出不同的价值，因此不能归为材料的基本性质。出不同的价值，因此不能归为材料的基本性质。一、认识-冲击-3434-1.2.冲击样条ISO/GB样条样条ASTM冲击条冲击条DIN冲击条冲击条宽度宽度厚度厚度摆锤高度摆锤高度432mm610mm我司为方便测我司为方便测试选用试选用5903.2mm10mm4mm590mm8mm6mm4mm一、认识-冲击-3535-二、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

15、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/m2)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。-3636-二、理解 冲击2.2.悬臂梁冲击原理：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。-3737-2.3简支梁冲击原理：简支梁冲击原理：用已知能量的摆锤打击支

16、承成水平梁的试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。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-3838-二、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)b-试样的宽度（单位：mm)h-试样的厚度（单位：m

17、m)-3939-二、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)1.03.5(10%）0.020.012.753.5(10%）0.030.015.53.5(10%）0.030.0211.03.5(10%）0.050.0522.03.5(10%）0.100.10-4040-2.6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)0.52.9(10%）40.011.02.9(10%）20.012.02.9(10%）10.014.02.9(10%）0.50.027

18、.53.8(10%）0.50.05二、理解 冲击-4141-二、理解 冲击2.6.1 A型缺口的形状与 尺寸（GB/ISO）4mm8mm 悬臂梁与简支梁冲击均可以用此样条测试悬臂梁与简支梁冲击均可以用此样条测试-4242-二、理解 冲击2.6.2 目前我公司采用的是目前我公司采用的是A型：型：-4343-二、理解 冲击2.7 冲击测试及注意问题：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。-44

19、44-缺口底部与缺口底部与支座表面在支座表面在一个平面一个平面二、理解 冲击冲击条放置-4545-三、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-4646-三、难点 冲击标准试样类型长度l宽度b厚度d支撑线间的距离LGB/ISO180mm10mm4mm60mmGB/IS

20、O250mm6mm4mm40mmGB/ISO3120m15mm10m70mmDIN150mm6mm4mm40mmASTM1127m12.7m3.2m95.3mm3.2 试样类型、尺寸、跨距（简支梁）-4747-跨距：跨距：ISO/GB用用DIN用用40MM正面正面朝左朝左/DINDIN无缺口无缺口冲击冲击-4848-跨距：跨距：缺口缺口朝左朝左缺缺口冲口冲击击-4949-参考资料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-5050-谢谢您的聆听！谢谢您的聆听！