测试塑料力学性能课件.ppt

1、测试塑料力学性能测试塑料力学性能一测试塑料拉伸性能二测试塑料弯曲性能三测试塑料冲击性能 一一 测试塑料拉伸性能测试塑料拉伸性能 实验一：塑料拉伸强度的测定实验一：塑料拉伸强度的测定实验材料：ABS实验温度：21拉伸速度：10mm/min基本概念：基本概念：在拉伸试验中，保持这种受力状态最终，就是测量拉伸力直至材料断裂为止，所承受的最大拉伸应力称为拉伸强度实验原理：实验原理：拉伸实验是对试样沿纵轴方向施加静态拉伸负荷，使其破坏。通过测定试样的屈服力破坏力和试样标距间的伸长来求得试样的屈服强度、拉伸强度和伸长率。施加的拉伸应力对于一段均匀的横截面积为A，可用如下公式计算：测试塑料拉伸性能测试塑料拉

2、伸性能 =F A 式中，F为拉伸力，；为拉伸应力，实验仪器：实验仪器：电子万能试验机试样：试样：ABS测试塑料拉伸性能测试塑料拉伸性能 实验步骤：实验步骤：试样的状态调节和试验环境按国家标准规 定。在试样中间平行部分做标线，示明标距。测量试样中间平行部分的厚度和宽度，精确0.01mm，II型试样中间平行部分的宽度，精确到0.05mm，测3点，取算术平均值。夹具夹持试样时，要使试样纵轴与上下夹具中心连线重合，且松紧适宜。选定试验速度，进行试验。记录屈服时负荷，或断裂负荷及标距间伸长。试样断裂在中间平行部分之外时，此试样作废，另取试样补做。测试塑料拉伸性能测试塑料拉伸性能实验数据实验数据 试样试样

3、序号序号试样尺寸（）试样尺寸（）标距标距（）（）夹具夹具间距间距（）（）最大最大拉力拉力（）（）断裂时断裂时夹具间夹具间长度长度（）（）拉伸拉伸强度强度（MPaMPa）断裂标断裂标称应变称应变（）（）宽度宽度厚度厚度10.3010.304.304.302.072.07129.2129.246.7346.7312.3812.3810.3010.304.304.302.032.03122.8122.845.9045.906.826.8210.3010.304.304.302.072.07127.1127.146.7446.7410.5410.5410.3010.304.304.302.052.05

4、124.5124.546.2146.218.258.2510.3010.304.304.302.062.06125.7125.746.5446.549.289.28平均值平均值46.4046.409.469.46测试塑料拉伸性能测试塑料拉伸性能实验影响因素实验影响因素(1)成型条件：由试样自身的微观缺陷和微观不同性引起(2)温度和湿度：(3)拉伸速度：塑料属于粘弹性材料，其应力松弛过程与变形速率紧密相关，需要一个时间过程(4)预处理：材料在加工过程中，由于加热和冷却的时间和速度不同，易产生局部应力集中，经过在一定温度下的热处理或称退火处理，可以消除内应力，提高强度(5)材料性质：结晶度、取向、

5、分子量及其分布、交联度(6)老化:老化后强度明显下降 二二 测试塑料弯曲性能测试塑料弯曲性能 实验一：实验一：塑料弯曲强度的测定塑料弯曲强度的测定实验材料：PP实验温度：17拉伸速度：-2mm/min基本概念：基本概念：试样在弯曲过程中在达到规定挠度值时或之前承受的最大弯曲应力实验原理实验原理：三点式加载方法在实验时将规定形状和尺寸的试样置于两支座上，并在两支座的中点施加一集中负荷，使试样产生弯曲应力和变形，其弯曲强度为：式中，为弯曲应力或弯曲强度，MPa；为最大载荷或断裂弯曲载荷或定挠度弯曲载荷，N；为实验时试样的跨度，；为试样宽度，；为试样厚度，PaMPaMPaPaMPaMPa测试塑料弯曲

6、性能测试塑料弯曲性能实验仪器：实验仪器：电子万能试验机试样：试样：PP实验步骤：实验步骤：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。电子式万能材料试验机使用前预热30分钟。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。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。保存数据，并根据数据作弯曲载荷-位移曲线图，并保存。根据图形分析试样的弯曲力学行为。测试塑料弯曲性能测试塑料弯曲性能实验数据实验数据试

7、样试样序号序号试样尺寸试样尺寸跨距跨距（）（）规定规定挠度挠度（）（）最大弯最大弯曲力曲力（）（）弯曲弯曲强度强度（MPa）弯曲弯曲模量模量（MPa）宽度宽度厚度厚度.3.3.447.44773.7573.7537.5437.541369.31369.3.2.2.3.3.447.44777.2577.2539.3239.321346.91346.9.2.2.3.3.447.44780.4280.4240.9340.931346.91346.9.2.2.3.3.447.44773.0073.0037.1637.161302.61302.6.2.2.3.3.447.44771.0071.0036.

8、1436.141346.91346.9平均值平均值38.2238.221342.51342.5测试塑料弯曲性能测试塑料弯曲性能实验影响因素实验影响因素试样尺寸和加工.试样的厚度和宽度都与弯曲强度和挠度有关.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.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.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,使三点弯曲试验更接近纯弯曲.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的大.现行塑料弯曲性能实验的国

9、家标准为GB/T9341-200.三三 测试塑料冲击性能测试塑料冲击性能 实验一：实验一：塑料简支梁冲击强度的测定塑料简支梁冲击强度的测定实验材料：PP实验温度：22基本概念：基本概念：摆锤打击简支梁试样的中央，使试样受到冲击而断裂，试样断裂时单位面积或单位宽度所消耗的冲击功即为冲击强度。实验原理：实验原理：本方法的原理是将试样安放在简支梁冲击机的规定位置上，然后利用摆锤自由落下，对试样施加冲击弯曲负荷、使试样破裂。用试样单位截面积所消耗的冲击功来评价材料的耐冲击韧性。测试塑料冲击性能测试塑料冲击性能实验仪器：实验仪器：摆锤式简支梁冲击机试样：试样：聚丙烯测试塑料冲击性能测试塑料冲击性能实验步

10、骤实验步骤测量试样尺寸。试验前对每个试样的尺寸要进行仔细测量，带缺口的试样要测量缺口处的剩余度，准确至 0 02mm，每个试样的宽度、厚度尺寸各测量三点，取其算术平均值根据试样的抗冲击韧性，选用适当的能量摆锤，所选的摆锤应使试样断裂所消耗的能量在摆锤总储量的 10 一 80 范围内。测试塑料冲击性能测试塑料冲击性能 空击试验。托起冲击摆，使其固定在 160 扬角位置，调整被动指针与主动指针重合，搬动手柄，让冲击摆自由落下，此时，被动指针应被拨到“零”位置，若超过误围，则应调整机件间的摩擦力，一直至指针示值在误差范围之内。冲击试验。完成上述准备工作后，便可以进行正式冲击实验。首先检查冲击摆是否处

11、于所需的扬角位置，调整好废盘上的被动指针与主动指针互相接触。然后搬动手柄 ，摆锤即自由落下，冲断试样。当摆锤在空中瞬时静止时应及接住，使其止动并读取度盘上被动指针的指示数值。测试塑料冲击性能测试塑料冲击性能实验注意事项实验注意事项 因试验机的安装正确与否直接影响其精度，因此，实验前对仪器的状态要进行检查，观察水泥台是否坚固，机座水平度是否到位，地脚螺钉有没有拧紧，发现问题及时纠正。对注射成型试样，有的可能由于冷却或定型处理不当而有轻微收缩或变形，测量尺寸时特别要注意试详边缘相中间之差异，误差超过规定范围的必须剔除。试验机上被动指针压紧钢珠的松紧程度影响着指示能量消耗的准确性，试验前要调整适当，

12、以免位能量损失超值。为避免冲断试样飞出伤人，试验时应在试样飞出方向设置防护罩。测试塑料冲击性能测试塑料冲击性能实验数据实验数据试样序号试样尺寸（）刻度盘冲断功（）修正后的冲断功（）冲击强度厚度宽度缺口处剩余宽度.1.20.2500.21086.270.1.22250.18565.520.1.22250.18565.520.1.22250.18565.520.1.22250.18565.520.1.22250.18565.520.12250.18565.520.12250.18565.520.1.22250.18565.520.1.2250021086.270平均值5.67测试塑料冲击性能测试塑

13、料冲击性能实验影响因素实验影响因素（）冲击过程的能量消耗试样发生弹性和塑性形变所需的能量。使试样产生裂纹和裂纹扩展断裂所需的能量。试样断裂扩展后飞出所需的能量。摆锤和支架轴、摆锤刀口和试样相互摩擦损失的能量。摆锤运动时，试验机固有的能量损失。（）温度和适度材料的冲击性能测试依赖于温度。（）试样尺寸使用同一配方和同一成型条件而厚度不同的材料做冲击试验时，所得的冲击强度不同。（）冲击速度摆锤的冲击速度高时冲击强度的数值反而降低。测试塑料冲击性能测试塑料冲击性能实验二：实验二：塑料悬臂梁冲击强度的测定实验材料：ABS实验温度：22基本概念：基本概念：悬臂梁则是用摆锤打击有缺口的悬臂梁的自由端。使试样

14、受到冲击而断裂，试样断裂时单位面积或单位宽度所消耗的冲击功即为冲击强度实验原理：实验原理：本方法的原理是将试样安放在简支梁冲击机的规定位置上，然后利用摆锤自由落下，对试样施加冲击弯曲负荷、使试样破裂。用试样单位截面积所消耗的冲击功来评价材料的耐冲击韧性。测试塑料冲击性能测试塑料冲击性能实验仪器：实验仪器：摆锤式冲击试验机试样：试样：实验步骤：实验步骤：测量试样尺寸。试验前对每个试样的尺要进行仔细测量，带缺口的试样要测量缺口处的剩余度，准确至 0 02mm，每个试样的宽度、厚度尺寸各测量三点，取其算术平均值 根据试样的抗冲击韧性，选用适当的能量摆锤，所选的摆锤应使试样断裂所消耗的能量在摆锤总储量

15、的 10 一 80 范围内。测试塑料冲击性能测试塑料冲击性能 使试验机的摆锤扬起，同时空击实验，放下摆锤冲击三次，观察指针是否指示为零。冲击时摆锤的摆头应与试样的整个宽度相接触，接触线应与试样纵轴垂直，误差不大于1.8弧度。摆锤冲击后回摆时，使摆锤停止摆动，并记下刻度盘上的数值。测试塑料冲击性能测试塑料冲击性能实验数据实验数据试样试样序号序号试样尺寸（）试样尺寸（）刻度盘刻度盘冲断功冲断功（）（）冲击强度冲击强度（）（）厚度宽度缺口处剩余宽度.6262.103.103.6666.1 1.466.46613.21613.216.462.4623.1033.103.3.5563.556.474.4

16、743.4433.443.78783.5563.556.3.4433.443.474.4743.4433.443.66663.2163.216平均值平均值13.33013.330测试塑料冲击性能测试塑料冲击性能实验影响因素实验影响因素（）冲击过程的能量消耗试样发生弹性和塑性形变所需的能量。使试样产生裂纹和裂纹扩展断裂所需的能量。试样断裂扩展后飞出所需的能量。摆锤和支架轴、摆锤刀口和试样相互摩擦损失的能量。摆锤运动时，试验机固有的能量损失。（）温度和适度材料的冲击性能测试依赖于温度。（）试样尺寸使用同一配方和同一成型条件而厚度不同的材料做冲击试验时，所得的冲击强度不同。（）冲击速度摆锤的冲击速度高时冲击强度的数值反而降低。谢谢观赏