聚合物應力應變曲線測定

聚合物應力應變曲線測定第一頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五一、目的要求1.熟悉電子拉力機原理以及使用方法。2.測定聚合物的載荷—伸長曲線。3.根據載荷—伸長曲線繪制應力—應變曲線和真應力—真應變曲線。并計算各種拉伸力學性能。第二頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五二.實驗原理

拉伸試驗是在規(guī)定的試驗溫度、濕度和速度的條件下，對標準試樣沿其縱軸方向施加拉伸載荷，直到試樣被拉斷為止。L0PP試樣的伸長率即應變ε為:拉伸時，試樣在縱軸方向所受到的標準應力σ為:

上式中P為拉伸載荷；A0為試樣的初始截面;L0為試樣標定線間的初始長度；△L為拉伸后標定線長度的增長量。第三頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五典型的聚合物拉伸應力—應變曲線如圖所示:

屈服點之前是彈性區(qū)彈性區(qū):除去應力后材料能恢復原狀.屈服點之后是塑性區(qū)塑性區(qū):材料產生塑性形變,不再恢復原狀.屈服點第四頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五

根據拉伸過程中屈服點的表現(xiàn)，伸長率的大小以及其斷裂情況，應力—應變曲線大致可分為以下五種類型：154231.軟而弱2.硬而脆3.硬而強5.硬而韌4.軟而韌第五頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五PPL0

對于形變很大的聚合物材料，由于拉伸過程中試樣的截面積發(fā)生變化,故必須轉化為真應力與真應變關系.真應力σ'為：

真應變?yōu)椋?/p>

假定試樣在大形變時體積不變，即AL=A0L0，則真應力可表示為：將應力σ及應變ε代入可求得真應力σ‘與真應變的關系:第六頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五根據真應力σ'—真應變δ曲線可得到真實拉伸力學性能。

彈性強度剛性回彈性

=塑性強度

延性=韌性第七頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五三.實驗儀器1.聚苯乙烯（PS）DIN標準雙叉型試樣3根。2.聚丙烯（PP）DIN標準雙叉型試樣3根。

3.AG—2000A島津材料試驗機1臺。第八頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五1.調試和安裝好拉伸實驗用的夾具及樣品.2.設定拉力機的實驗條件(實驗速度等).3.鍵入樣品參數(shù)(標定間距、樣品的厚度及寬度)4.檢查條件無誤后開始實驗.

同時注意記錄儀的工作,觀察掃描出來的載荷-伸長曲線.觀察樣品的變化6.樣品被拉斷時停止實驗.樣品四.實驗步驟第九頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五五.數(shù)據處理1.根據電子拉力機繪出的PS，PP拉伸曲線，比較和鑒別它們的性能特征。2.根據PP的載荷—伸長曲線、逐點計其,,;第十頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五

韌性

延性

塑性強度

塑性區(qū)

回彈性

剛性

彈性強度彈性區(qū)

物性3.將計算結果繪制成σ—ε和σ'—δ曲線，并將其真實拉伸力學性能的表征參數(shù)填入下表：第十一頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五六.思考題1.改變試驗的拉伸速率會對試驗產生什么影響？2.在試驗過程中，試