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。
材料力学实验报告弯扭组-V1
材料力学实验报告弯扭组-V1
材料力学是研究材料的物理和力学性质的学科,通过材料力学实验,我们可以学习和了解材料的性质和特性。
本文将为您介绍材料力学实验报告中的弯扭组。
1. 实验目的
本实验的目的是探究不同材料在弯曲和扭转条件下的力学性能,通过实验数据对不同材料的硬度、韧性等性质进行比较分析。
2. 实验原理
实验中使用的弯扭试验机将不同材料的试样在扭转和弯曲作用下进行测试。
通过测试,我们可以获得相关的材料强度、模量等参数。
3. 实验步骤
首先,我们将试样样品放置到试验机的夹持装置中,并根据实验要求对样品进行切割和粗糙处理。
其次,我们将样品放置到试验机上,按照实验要求设定相应的测试参数。
然后让试验机进行扭转和弯曲测试。
最后,我们将测试结果记录下来,采用统计学方法对数据进行分析和比较。
4. 实验数据
通过实验我们可以得到不同材料试样在弯曲和扭转情况下的荷载-位移曲线,以及相关的力学参数。
比较不同材料的性能,我们可以发现各材料在弯曲和扭转方面的性能差异。
5. 实验结论
通过本实验,我们可以了解不同材料的弯曲和扭转性能,进一步了解材料的物理和力学特性。
同时,可以为材料的选择和设计提供重要的数据支持。
综上所述,本文介绍了材料力学实验报告中的弯扭组,通过实验数据分析和比较,我们可以深入了解不同材料的弯曲和扭转性能及其相关的力学参数。
材料弯曲实验报告
材料弯曲实验报告材料弯曲实验报告引言:材料弯曲实验是一种常见的力学实验,用于研究材料在受力情况下的弯曲性能。
通过对材料的弯曲实验,可以了解材料的弯曲刚度、弯曲极限等力学性质。
本实验旨在通过对某种材料进行弯曲实验,探究其弯曲性能及其影响因素。
实验目的:1. 研究材料的弯曲刚度和弯曲极限;2. 探究外界因素对材料弯曲性能的影响。
实验原理:材料弯曲实验主要通过施加力矩来使材料产生弯曲变形。
在实验中,我们使用了一种标准的弯曲试验装置,该装置由两个支撑点和一个施加力矩的装置组成。
通过调整支撑点的距离和施加的力矩大小,可以控制材料的弯曲程度。
实验步骤:1. 准备工作:选择一种待测试的材料,并切割成相同的长条状;2. 搭建弯曲试验装置:将两个支撑点固定在合适的位置上,确保距离相等且与材料长度相匹配。
将施加力矩的装置固定在材料的中间位置;3. 施加力矩:逐渐增加施加力矩的大小,记录下每个力矩下的材料弯曲情况;4. 弯曲极限测定:当材料发生破裂或无法恢复原状时,停止施加力矩,记录下此时的力矩大小。
实验结果:通过实验,我们得到了一系列力矩下材料的弯曲情况。
根据实验数据,我们可以绘制出力矩与材料弯曲程度的关系曲线。
通过分析曲线,我们可以得到材料的弯曲刚度和弯曲极限。
讨论与分析:在实验中,我们发现材料的弯曲刚度与其材质有关。
通常情况下,刚性材料的弯曲刚度较大,而柔性材料的弯曲刚度较小。
此外,材料的尺寸也会影响其弯曲性能。
相同材质的材料,尺寸越大,弯曲刚度越大。
另外,材料的弯曲极限也是一个重要的指标。
弯曲极限是指材料在弯曲过程中能够承受的最大力矩。
我们发现,材料的弯曲极限与其弯曲刚度有一定的相关性。
通常情况下,弯曲刚度越大的材料,其弯曲极限也越大。
实验中还发现,外界因素对材料的弯曲性能有一定的影响。
例如,温度的变化会导致材料的热胀冷缩,从而影响材料的弯曲刚度。
此外,湿度的变化也会导致材料的吸湿膨胀或干燥收缩,进而影响材料的弯曲性能。
(完整word版)材料物理性能 实验一材料弯曲强度测试
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 2ε=(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。
弯曲强度测试1
试样放置
定义
弯曲应力:试样在弯曲过程中的任意时刻,试样跨度 中心外表面的正应力。
弯曲强度:在到达规定挠度值时或之前,负荷达到最 大值时的弯曲应力。
挠度:弯曲试验过程中,试样跨度中心的定面或底面 偏离原始位3FL/2bh2计算弯曲应力σf,用Mpa表示:
式中:F——施加的力,N; L——跨度,mm; b——试样宽度,mm, h——试样厚度,mm。
根据国标GB/T 9341- 2000 所得
2、 弯曲模量
影响因素
1、跨厚比
试样任何一个横截面上都同时既有剪力,也有正应 力,且分别与弯矩的大小有关(随着跨厚比的增 加,剪应力逐步减小)
2、应变速率
试样受力弯曲变形时,横截面上部边缘处有最 大的压缩变形,下部边缘处有最大的拉伸变形
3、加载压头圆弧和支座圆弧半径
把式样支成横梁,使其在跨度中心以恒定的速度弯曲, 直到式样断裂或变形达到预定的值,测量该过程中对 式样施加的压力。
测试设备
标准试样
长度l=80±2 宽度b=10.0±0.2 厚度h=4.0±0.2 注:某些产品规范要求从厚度大于规定上限的板材上制取试样时,可 采用机加工方法,仅从单面加工到标准厚度,此时,通常是把试样的 未加工面与两个支座接触,中心压头把力施加到试样的机加工面上。
根据国标gbt93412000所得试样任何一个横截面上都同时既有剪力也有正应力且分别与弯矩的大小有关随着跨厚比的增加剪应力逐步减小2应变速率试样受力弯曲变形时横截面上部边缘处有最大的压缩变形下部边缘处有最大的拉伸变形3加载压头圆弧和支座圆弧半径如果加载压头圆弧半径过小则容易在试样上产生明显的压痕造成压头与试样之间不是线接触而是面接触
塑胶弯曲强度的测定
σ f=3Байду номын сангаас×L/2b×h²
式中 σ f--------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。
注意事项
(1)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。 (2)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。 (3)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。 (4)试验过程中,不能远离试验机。 (5)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。 (6)试验结束后,一定要关闭所有电源。
六、数据处理
弯曲弹性模量(MPa)
式中
Ef----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
Ef=L³*P/4bh³*Y
弯曲应力或弯曲强度(MP )
三、实验仪器及样品
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;4±0.2mm或者 10±0.5mm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。
陶瓷材料弯曲强度的测试山东大学
陶瓷材料弯曲强度的测试一、实验目的陶瓷是一种脆性材料,在加工、搬运和使用的过程中容易破损。
因此,测定陶瓷的机械强度对陶瓷材料的科学研究、生产质量控制和使用都有重要的意义。
弹性模量也同样是结构陶瓷力学性能评价中的重要参数之一,它反映了固体材料原子间结合力的大小,在工程上也表征了材料抵抗弹性变形的能力,另外,弹性模量对材料内部结构的致密程度有较敏感的对应关系,因此,测定弹性模量对结构陶瓷的评价和应用也具有重要的意义。
本实验的目的1. 掌握陶瓷强度的测试原理与测试方法;2. 了解影响陶瓷材料机械强度的各种因素; 二、实验原理陶瓷材料的强度测试,根据不同的使用要求采用不同的测试方法,常用的有拉伸、弯曲、压缩、扭转、冲击试验等。
陶瓷材料因脆性大,拉伸试验时容易在夹持部位断裂,加上夹具与试样轴线不易完全一致,会产生附加弯矩,所以陶瓷材料的拉伸强度测试难度非常大,目前对结构陶瓷材料的强度常用弯曲强度(又称抗弯强度或抗折强度)来评价。
陶瓷的弯曲强度用简支梁法来测定,在简支梁(试样)上侧中部垂直加载,试样上半部分受压缩,下半部分受拉伸,上、下表面的中部各受最大压应力和拉应力,中心轴线部位为零。
由于陶瓷材料属脆性材料,抗压不抗拉,在下表面中部最大拉应力处先出现裂纹,而裂纹一旦产生,便会迅速失稳扩展致试样断裂。
按照国家标准《GB/T 6569-2006工程陶瓷弯曲强度试验方法》规定,可以采用三点弯曲或四点弯曲方法,将符合规范要求的矩形条状试样放置在专用夹具中,如图1所示,把夹具连同试样一起放置在量程适合、可产生规定位移速率的试验机的平台上,以0.5mm/min 的位移速率逐渐加载直至试样断裂,记录下断裂载荷P ,再按下式计算弯曲强度。
图1. 弯曲强度测试加载方式三点弯曲:3232b PLwt σ=(MPa ) (1) 四点弯曲:423()2b P L l wtσ-=(MPa ) (2) 式中:P —试样断裂时的最大载荷,N ;L —跨距,mm ;w —试样宽度,mm ;t —试样厚度,mm 。
材料的静弯曲强度实验
实验四材料的静弯曲强度实验一、实验目的1.测定脆性和非脆性材料的静弯曲强度;2.掌握静弯曲强度的实验方法。
3.正确操作电子式万能材料试验机。
二、实验原理弯曲性能测试主要用来检验材料在经受弯曲负荷作用时的性能,生产中常用弯曲实验来评定材料的弯曲强度和塑性变形的大小,尤其是对于托架这样的产品,制品经常受到弯曲的作用力,弯曲强度称为质量控制和应用设计的重要参考指标。
弯曲强度测定常常采用简支梁法,将试样放在两支点上,在两支点间的试样上施加集中载荷,如图所示。
使脆性材料变形直至破裂时的强度即为弯曲强度,对于非脆性材料来讲,当载荷达到某一值时其变形继续增加而载荷不增加时的强度即为破坏载荷。
根据下式计算弯曲强度:σ=1.5PL/bh2式中: p——最大载荷,N;L——试验时试样的跨度,mm;b——试样宽度,mm;h——试样厚度,mm。
三、实验设备及试样1.设备电子式万能材料试验机。
2.试样脆性材料聚氯乙烯非脆性材料聚丙烯试样长(120±1)mm,宽(15±0.2)mm,厚(10±0.2)mm。
3.实验温度和湿度热固性材料为(25±2)℃,热塑性材料为(25±5)℃,相对湿度为(65±5)%。
四、实验步骤1.使用游标卡尺测量试样中间部位的宽度和厚度,测量三点,取其平均值,精确到0.02mm。
2.电子式万能材料试验机使用前预热30分钟。
3.调整电子式万能材料试验机,设定相应的实验参数,最大静态弯曲载荷选择10KN的档位;下压速度选择(l-3)/h(mm/min);跨度L选择10h±0.5(mm)。
4.调节好跨度,将试样放于支架上,上压头与试样宽度的接触线须垂直于试样长度方向,试样两端紧靠支架两头。
5.启动下降按钮,试验机按设定的参数开始工作。
当压头接触到试样后,计算机开始自动记录试样所受的载荷及其产生的位移数据。
至试样到达屈服点或断裂时为止,立即停机。
材料弯曲实验报告doc
FsA0
?
2XX
??10/4
60000
2
?280.11MPa铸铁压缩强度极限?
?b
FbA0
?
??10/4
2
?763.94MPa
五、思考题
1.分析铸铁破坏的原因,并与其拉伸作比较。
22.5?1078.54?35?1078.54
3
?286.48MPa
3低碳钢强度极限?
FbA0
b
?445.63MPa低碳钢断面收缩率??
A0?A1
A0
L1?L0
L0?100%?
78.54?28.27
78.54
?64%低碳钢延伸率??
125?100
100
?25%
铸铁强度极限?
b
?
FbA0
?
10.8?1078.54
载荷Fs=22.5kN。其越压越扁,压到一定程度(F=40KN)即可停止试验。 对于铸铁试件,应压到破坏为止,记下最大 载荷
Fb =35kN。 打印压缩曲线。
5. 取下试件, 观察低碳钢试件形状:鼓状;铸铁试件,
沿45?
~55
方向破坏。
F图2-1低碳钢和铸铁压缩曲线
四、试验结果及数据处理 表2-1压缩实验结果 低碳钢压缩屈服点?
二、实验设备、材料 万能材料试验机、游标卡尺、低碳钢和铸铁压缩试件。
三、实验方法
1. 用游标卡尺量出试件的直径d和高度h。
2. 把试件放好,调整试验机,使上压头处于适当的位
置,空隙小于10mm。3. 运行试验程序,加载,实时显 示外力和变形的关系曲线。
4. 对低碳钢试件应注意观察屈服现象,并记录下屈服
(1)用画线器在低碳钢试件上画标距及10等分刻线,
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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?。