1.试样的尺寸测量和数据输入:②试验机底座应有水平基准面。摆锤转轴中心线应水平。冲击刃的轴线应水平,使摆锤在整个冲击过程中只有冲击刃与试样接触。③试样夹持台、摆锤的冲击刃及试样位置图见图4-35。④试验机应附有试样定位器,以保证夹持试样能符合下列要求。a.试样长轴与夹持台上表面相垂直。b.试样缺口的角平分面与夹持台上表面是同一平面。③摆锤从预扬角位置释放,自由摆动时的能量损失应符合以下条件。a。指针摩擦、摆锤转轴摩擦和风阻能量损失之和,不超过其摆锤最大冲击量的2.5%。若摆锤最大冲击能量为5kgcm和1okg:cm时,可分别不超过4%和3%。b.仅由摆锤转轴摩擦和风阻引起的能量损失之和不超过其摆锤最大冲击能量的1%,若摆图4-35试样夹持台、摆锤的冲击刃及试样位置锤最大冲击能量为5kg-cm和10kg-cm时,不超过2%。【实验步骤】①按试样标准制样,每组5个样(例如硬质PVC可选用凹型试样,A型缺口)。②测量缺口处的试样宽度,精确到0.05mm。试样应在(23土0.5)℃和相对湿度为50%环境中,放置24h。③实验时应把温度设定在(23士0.5)℃下进行。④选择适宜的摆锤,使试样破断所需的能量在摆锤总能量的10%80%区间内。11
11 1.试样的尺寸测量和数据输入; ②试验机底座应有水平基准面。摆锤转轴中心线应水平。冲击刃的轴线应水 平 , 使摆锤在整个冲击过程中只有冲击刃与试样接触。 ③试样夹持台、摆锤的冲击刃及试样位置图见图 4-35 。 ④试验机应附有试样定位器 , 以保证夹持 试样能符合下列要求。 a. 试样长轴与夹持台上表面相垂直。 b. 试样缺口的角平分面与夹持台上表面是同一平面。 ⑤摆锤从预扬角位置释放 , 自由摆动时的能量损失应符合以下条件。 a. 指针摩擦、摆锤转轴摩擦和风阻能量损 失之和 , 不超过其摆锤最大冲 击量的 2.5% 。若摆锤最大冲击能量为 5kg · cm 和 1okg · cm 时 , 可分别不超过 4% 和 3% 。 b. 仅由摆锤转轴摩擦和风阻引起的能量损 失之和不超过其摆锤最大冲击能量的 1%, 若摆图 4-35 试样夹持台、摆锤的冲 击刃及试样位置 锤最大冲击能量为 5kg-cm 和 10kg-cm 时 , 不超过 2% 。 【实验步骤】 ①按试样标准制样,每组5个样 ( 例如硬质 PVC 可选用凹型试样,A 型缺口 ) 。 ②测量缺口处的试样宽度 , 精确到 0.05mm 。试样应在 (23 ± 0.5) ℃和相对 湿度为50% 环境中 , 放置 24h 。 ③实验时应把温度设定在 (23 士 0.5) ℃下进行。 ④选择适宜的摆锤 , 使试样破断所需的能量在摆锤总能量的 10%~80% 区间内
③将摆锤连同被动指针从预扬角位置释放,空试样冲击,从刻度盘读取示值,此值克服风阻和摩擦的功能损失,校正刻度盘指针。③用适宜的夹持力夹持试样,如图4-35所示,试样在夹持台中不得有扭曲和侧面弯曲。试样夹持力的大小,有时会影响实验结果,适宜的夹持力会随材料的不同而异。当试样破断后,断面与试样夹持台上表面基本呈一平面,此时的夹持力被认为对此种材料是适宜的。使用转矩扳手来获得适宜的夹持力。③将摆锤连同被动指针从预扬角位置释放,冲断试样后,从度盘读取示值。此示值即为试样破断所消耗的能量W。试样经一次冲击后,分离成两段或两段以上者称为破断,或者虽没有完全分离成为两段,但破裂已达到试样缺口处剩余厚度的90%者也属破断。【实验结果与计算】①无缺口试样悬臂梁冲击强度按下式计算:W×10-3αi=h.b式中αiv一一悬臂梁冲击强度,kJ/m2;W一一试样破断所消耗的能量,J;h——试样厚度;b——试样宽度②缺口试样悬臂梁冲击强度按下式计算:W_×10-3in=h.ba式中ain一一缺口试样悬臂梁冲击强度,KJ/m;w一一破坏试样所吸收的冲击能量,J;h一一试样的厚度,m;bn一一试样缺口底部剩余宽度,m。仪器表针读数若为kg/cm,请按1kg/m=9.8J进行换算。试验结果以冲击强度的算术平均值表示;破断试样不足3个时,以单个冲击强度表示。2.简支梁式冲击韧性试验方法简支梁试验方法适用于测定玻璃纤维织物增强塑料板材和短切玻璃纤维增强塑料的冲击韧性。试样为矩形杆(或正方形杆),并在试样表面开有V形缺口,使试样受冲击时产生应力集中而呈现脆性断裂。(1)试样的准备12
12 ⑤将摆锤连同被动指针从预扬角位置释放,空试样冲击,从刻度盘读取示值,此值 克服风阻和摩擦的功能损失 , 校正刻度盘指针。 ⑥用适宜的夹持力夹持试样 , 如图 4-35 所示 , 试样在夹持台中不得有扭曲 和侧面弯曲。试样夹持力的大小 , 有时会影响实验结果 , 适宜的夹持力会随材 料的不同而异。当试样 破断后 , 断面与试样夹持台上表面基本呈一平面 , 此 时的夹持力被认为对此种材料是适宜 的。使用转矩扳手来获得适宜的夹持力。 ⑦将摆锤连同被动指针从预扬角位置释放 , 冲断试样后 , 从度盘读取示值。此 示值即为试样破断所消耗的能量 W 。 试样经一次冲击后 , 分离成两段或两段以上者称为破断 , 或者虽没有完 全分离成为两 段 , 但破裂已达到试样缺口处剩余厚度的 90% 者也属破断。 【实验结果与计算】 ①无缺口试样悬臂梁冲击强度按下式计算 : 3 10 h b W iv 式中α iv 一一悬臂梁冲击强度 ,kJ/m2;W ——试样破断所消耗的能量 ,J ; h —— 试样厚度; b—— 试样宽度 ②缺口试样悬臂梁冲击强度按下式计算 : 3 in 10 W h bn 式中αin 一一缺口试样悬臂梁冲击强度 ,KJ/m 2; W 一一破坏试样所吸收的冲击能量 ,J ;h 一一试样的厚度 ,m; bn 一一试样缺口底部剩余宽度 ,m 。 仪器表针读数若为 kg /cm, 请按 1kg/m =9.8J 进行换算。 试验结果以冲 击强度的算术平均值表示;破断试样不足 3 个时,以单个冲击强度表示。 2. 简支梁式冲击韧性试验方法 简支梁试验方法适用于测定玻璃纤维织物 增强塑料板材和短切玻璃纤维增强塑料的冲击 韧性。试样为矩形杆 ( 或正方形 杆 ), 并在试样表面开有 V 形缺口 , 使试样受冲击时产生应 力集中而呈现脆 性断裂。 (1) 试样的准备
①试样的形状和尺寸见表4一15与表416。表4:15试样类型及尺寸长度L/mm宽度b/mm试样类型厚度d/rnIII180±210±0.54±0.2250±16±0.24±0.23120±215±0.510±0.54125±213±0.513±0.5表4·16试样的缺口类型及尺寸缺口底部半径试样类型缺口类型缺口剩余厚度dk/mm缺口宽度n/mIIIr/rnIII0.8dA0.25±0.051~4B0.8d1.0±0.05c1.32d/340. 12±0.22c2d/3运0.10.8±0.1②试样的形状及缺口形状见图4-36与图437、图4-38。【实验记录】请您将聚氯乙烯样条的试验数据填入表4-17中。23平均试样编号145试样宽度b/m试样厚度h/m试样缺口处剩余宽度bn/m试样冲断时能起W/KI试样冲击强度αJ(kJ/m2)【思考题】1试比较上述三种缺口试样的数据结果?2.脆性热固性塑料是否适合做冲击强度实验?13
13 ①试样的形状和尺寸见表 4 一 15 与表 416 。 表 4 · 15 试样类型及尺寸 试 样 类型 长度L/mm 宽度b/mm 厚度d/rnIII 1 80土2 10士0.5 4土0.2 2 50士1 6土0.2 4士0.2 3 120±2 15士0.5 10±0.5 4 125土2 13±0.5 13士0.5 表 4 · 16 试样的缺口类型及尺寸 试样类型 缺口类型 缺口剩余厚度dk/mm 缺口底部半径 r/rnIII 缺口宽度n/mIII A 0.8d 0.25±0.05 1~4 B 0.8d 1.O士0.05 1.3 C 2d/3 40.1 2±0.2 2 C 2d/3 运0.1 0.8士0.1 ②试样的形状及缺口形状见图 4-36 与图 437 、图 4-38 。 【实验记录】 请您将聚氯乙烯样条的试验数据填入表 4-17 中。 试样编号 1 2 3 4 5 平 均 试样宽度b/m 试样厚度h/m 试样缺口处剩余宽度bn/m 试样冲断时能 起W/KI 试样冲击强度αJ(kJ/m2) 【思考题】 1. 试比较上述三种缺口试样的数据结果? 2. 脆性热固性塑料是否适合做冲击强度实验?
实验三塑料弯曲强度实验塑料弯曲实验常用作热固性脆性材料的力学性能评价。可以将其看做是冲击韧性的放大。本质上是拉伸和弯曲的复合,最终直接关系到材料的剪切强度。【实验目的】1.掌握塑料弯曲强度测量的基本原理2.掌握简支梁弯曲性能的测量方法;3.了解弯曲强度实验方法适用的材料范围。【实验原理】把试样支撑成横梁,使其在跨度中心以恒定速度弯曲,直到试样断裂或者变形达到预定值,测量该过程中对试样施加的压力。4.基本定义。1.试验速度——speedof testing,支座与压头之间相对运动的速率,单位mm/min。2.弯曲应力flexural stressJf试样跨度中心外表面的正应力,按9.1的(3)式计算,单位MPa。3.断裂弯曲应力flexuralstressatbreak,fB试样断裂时的弯曲应力(见图1的曲线a和b),单位MPa。4.弯曲强度flexural stretngth,α阳试样在弯曲过程中承受的最大弯曲应力(见国1的曲线a和b),单位MPa。5.在规定挠度时的弯曲应力flexuralstressatconventionaldeflectionJfc达到3.7规定的挠度sc时的弯曲应力(见图1的曲线C),单位MPa。6.挠度deflectiond在弯曲过程中,试样跨度中心的顶面或底面偏离原始位置的距离,单位mm。7.规定挠度conventionaideflection,Sc规定挠度为试样厚度h的1.5倍,单位mm。当跨度L=16h时,规定挠度相当于弯曲应变为3.5%(见3.8)。8:弯曲应变flexural strain,εf试样跨度中心外表面上单元长度的微量变化,用14
14 实验 三 塑料弯曲强度实验 塑料弯曲实验常用作热固性脆性材料的力学性能评价。可以将其看做是冲击 韧性的放大。本质上是拉伸和弯曲的复合,最终直接关系到材料的剪切强度。 【实验目的】 1. 掌握塑料弯曲强度测量的基本原理 2. 掌握简支梁弯曲性能的测量方法; 3. 了解弯曲强度实验方法适用的材料范围。 【实验原理】 把试样支撑成横梁,使其在跨度中心以恒定速度弯曲,直到试样断裂或者变形达 到预定值,测量该过程中对试样施加的压力。 4. 基本定义。 1. 试验速度——speed of testing,支座与压头之间相对运动的速率,单位 mm/min 。 2. 弯曲应力 flexural stress Jf 试样跨度中心外表面的正应力 , 按 9.1 的 (3) 式计算 , 单位 MPa 。 3. 断裂弯曲应力 flexural stress at break, σ fB试样断裂时的弯曲应力 ( 见图 1 的曲线 a 和 b), 单位 MPa 。 4. 弯曲强度 flexural stretngth, σ阳试样在弯曲过程中承受的最大弯曲应力 ( 见 国 1 的曲线 a 和 b), 单位 MPa 。 5. 在规定挠度时的弯曲应力 flexural stress at conventional deflection Jfc 达到 3.7 规定的挠度 sc 时的弯曲应力 ( 见图 1 的曲线 C), 单位 MPa 。 6. 挠度 deflection d 在弯曲过程中 , 试样跨度中心的顶面或底面偏离原始 位置的距离 , 单位 mm 。 7. 规定挠度 conventionai deflection ,Sc规定挠度为试样厚度 h 的 1.5 倍 , 单 位 mm 。当跨度 L=16h 时 , 规定挠度相当于弯曲应变为 3.5% ( 见 3.8) 。 8. 弯曲应变 flexural strain, ε f试样跨度中心外表面上单元长度的微量变化 , 用
无量纲的比或百分数(%)表示。按9.2的式(4)计算。9断裂弯曲应变flexural strainatbreak,如试祥断裂时的弯曲应变(见图1的曲线a和b)。用元量纲的比或百分数(%)表示。10.弯曲强度下的弯曲应变flexural strainatflexuralstrengthdfM最大弯曲应力时的弯曲应变(见图1的曲线a和b)。用无量纲的比或百分数(%)表示。11.弯曲弹性模量或弯曲模量modulusofelasticityinflexure;flexuremodulus,Ef应力差cf2-m与对应的应变差[(εfz0.0025)一sfi=0.0005]之比【见9.2的式(5),单位MPa。Se=1.5hOM=OmArOraa6TRS0MSB6f曲线a一试样在届服前断裂;曲线b一试样在规定挠度se前显示最大值后断裂;曲线c试样在规定挠度s前既不屈服也不断裂图1弯曲应力随弯曲应变和挠度变化的典型曲线5.实验装置两个支座和中心压头的位置情况如图2所示,支座和压头之间的平行度应在土0.02mm以内。压头半径Rl和支座半径凡的尺寸如下zRl=5.0mm±0.1mm;R2=2.0mm±0.2mm,试样厚度运3mm,Rz=5.0mm±0.2mm,试样厚度>3mm跨度L应可调节。15
15 无量纲的比或百分数 (%) 表示。按 9.2 的式 (4) 计算。 9. 断裂弯曲应变 flexural strain at break , 如试祥断裂时的弯曲应变 ( 见图 1 的曲线 a 和 b) 。用元量纲的比或百分数 (%) 表示。 10. 弯曲强度下的弯曲应变 flexural strain at flexural strength dfM最大弯曲应力时 的弯曲应变 ( 见图 1 的曲线 a 和 b) 。用无量纲的比或百分数 (%) 表示。 11. 弯曲弹性模量或弯曲模量 modulus of elasticity in flexure ;flexure modulus ,Ef 应力差σ f2-m 与对应的应变差 [( ε f2=0.0025) 一ε f1=0.0005)] 之比 [见 9.2 的式 (5 ) , 单位 MPa 。 5.实验装置 两个支座和中心压头的位置情况如图 2 所示 , 支座和压头之间的平行度 应在土 0.02mm 以内。 压头半径 Rl 和支座半径凡的尺寸如下 z Rl=5.0mm ± 0.1mm;R2=2.0mm ± 0.2mm,试样厚度运 3mm,Rz=5.0mm ±0.2mm, 试样厚度 >3mm跨度 L 应可调节