橡胶材料力学性能指标的测定

2=
L2 =23.04% L0
七.橡胶材料负荷—位移曲线。 八.断口照片。
九.分析橡胶材料试样断口形貌及产生原因。 （1）断口形貌：断口有明显锯齿形貌，断面较为平滑，断裂处尺寸与未断裂区域无明显的 差异。断面中心部分较边缘粗糙，有波浪纹路。 （2）产生原因分析：橡胶的断裂时分子链拉断的宏观表现，而不同于金属材料断裂的晶间 滑移。 断口的边缘平滑是由于裂纹源出现后裂纹一条一条均匀扫过该区域， 并且相邻裂纹间 距较大，并且在扯断时，许多分子链同时被快速拉断，所以宏观上看来比较平滑；而接近中 间区域时，裂纹扩展缓慢，而且裂纹的密集程度增加，众多裂纹的聚集导致了在扯断时沿外 载荷方向取向的分子链被一条条或一束束相继拉断， 从而导致该区域的凹凸不平； 该区域可 以认为是从两端扩展来的裂纹彼此相交而互相受到对面来的裂纹扩展的阻挡而出现聚集。 十.对拉伸曲线进行解释。 拉伸曲线成锯齿状上升， 锯齿非常密集且上下波动范围在 2N 以内， 整条曲线上升的趋 势接近一条正比例函数的图像。当外载荷达到 Pmax 后，橡胶拉断，载荷瞬时呈直线下降。 由图像可得橡胶拉断的瞬间其延伸长度达到 245mm 左 右，与金属材料的延伸长度相比，可见橡胶塑性优良。 拉伸曲线呈现锯齿状说明出现应力波动， 橡胶为高分子 材料， 高分子材料在拉伸过程中首先是分子链之间出现 相对错动， 此过程会因克服分子间摩擦力而释放一定热 量， 这些热量有可能造成组织的局部软化从而应力会有 所下降， 但是伴随着拉伸会进一步开动更多数量的微裂 纹或扯断更多的分子链，此过程需要外 载荷克服分子间作用力而做功， 体现出应力的小范围上 升； 这样周而复始宏观上就体现出了锯齿状上升的拉力 ——位移曲线。
所需载荷值为 ： 扯断强度： s = Pmax=55.2N
Pmax =55.2N/11.43mm2=4.83MPa S0
瞬时扯断延伸量 ： L1 =24.5-19.10=5.4mm 延迟扯断延伸量 ： L2 =23.5-19.10=4.4mmFra bibliotek 1=
L1 =28.27% L0
瞬时扯断延伸率： 延迟扯断延伸率：
材料力学性能试验报告
试验组别：姓名： 学号： 试验日期：2015 年 12 月 9 日
橡胶材料力学性能指标的测定 一．实验目的及要求。 1.观察橡胶材料拉伸时的负荷位移曲线。 2.分析橡胶材料变形的几个阶段，确定其力学性能指标的计算方法。 3.测定并计算橡胶材料的扯断强度，瞬时扯断延伸率，延迟扯断延伸率。 4.了解电子万能材料试验机的构造及测试原理。 二.试验原理。 用拉伸力将试样拉伸，测定其负荷—位移曲线，既可以求出其相应的力学指标。 三.实验设备。 机器型号：CSS—44100 电子万能材料试验机 量程：最大负荷 100KN 测量量具：游标卡尺 精度 0.02mm 外径千分尺 精度 0.01mm 四.试验步骤。 1.测量试样尺寸。 2.试验机准备。 3.安装试样。 4.进行试验。 5.储存实验结果，取下试样，迅速测量断后伸长量。 6.延迟 5 分钟后，再测量段后伸长量。 7.打印试验曲线。 8.恢复原状。 五.实验原始数据 测量试样尺寸，在有效平行部分测量 3 个部位，计算时取最小值，测量试样标距。 式样长度：31.0mm 式样宽度：6.08mm min｛6.08mm，6.10mm，6.14mm｝ 式样厚度：1.88mm min｛1.88mm，1.90mm，1.92mm｝ 截面积：S0=11.43mm2 标距：L0=5.65* S 0 ≈19.10mm 六.结果计算。 负荷—位移曲线上，测量所需载荷值，计算其扯断拉强，利用两次测量的延伸量，分 别计算出瞬时扯断延伸率、延迟扯断延伸率。