力學(xué)性能測(cè)試項(xiàng)目匯報(bào)

力學(xué)性能項(xiàng)目學(xué)習(xí)匯報(bào)高分子191第四組成員：鄭照成吳春成葉潔怡趙松茂朱同德陸橙煒成裕強(qiáng)目錄/CONTENTS沖擊性能測(cè)試02洛氏硬度試驗(yàn)04拉伸性能測(cè)試01彎曲性能測(cè)試03拉伸性能測(cè)試01PartOne文本：鄭照成實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆账芰侠煸囼?yàn)方法，了解塑料拉伸試驗(yàn)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并通過(guò)試樣的拉伸應(yīng)力一應(yīng)變曲線和各試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)分析該材料的靜態(tài)拉伸力學(xué)性能，對(duì)其拉仲?gòu)?qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和彈性模量作出評(píng)價(jià)。01實(shí)驗(yàn)原理在規(guī)定的溫度、相對(duì)濕度和拉伸速度下，通過(guò)對(duì)試樣的縱軸方向施加拉伸負(fù)荷使試祥產(chǎn)生形變直至材料破壞或達(dá)到某預(yù)定值的過(guò)程，測(cè)量在這過(guò)程中試祥承受的負(fù)荷及其伸長(zhǎng)。02主機(jī)電氣控制系統(tǒng)試驗(yàn)軟件系統(tǒng)夾具04夾具03試驗(yàn)軟件系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)方案制定與選擇、數(shù)據(jù)處理、分析、試驗(yàn)過(guò)程檢測(cè)、結(jié)果。02電氣控制系統(tǒng)力測(cè)量系統(tǒng)、變形測(cè)量系統(tǒng)、位移測(cè)量系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等。01主機(jī)交流伺服電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)、力傳感器、機(jī)架、滾珠絲桿、位移傳感器、限位開關(guān)、控制面板、急停開關(guān)等。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備——電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)4.設(shè)備操作STEP2STEP3STEP1開機(jī)、停機(jī)。開機(jī)前先檢查設(shè)備，確保所有的接線都連接正確，主機(jī)的電源和用戶電源一致。啟動(dòng)電源，主機(jī)和主機(jī)的控制單元通電，檢査一下控制面板的指示燈是否點(diǎn)亮。同時(shí)分別開啟電腦和其他外部附件，如打印機(jī)等。設(shè)備應(yīng)至少預(yù)熱15min后オ可進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)。試驗(yàn)一個(gè)試樣，需要將它安裝到夾具或試驗(yàn)裝置上。夾具或試驗(yàn)裝置安裝在加力的移動(dòng)橫梁和固定的底梁之間。在電腦上安裝好試驗(yàn)所需的軟件，設(shè)定好試驗(yàn)的參數(shù)，如移動(dòng)橫梁移動(dòng)的速度和方向等。當(dāng)運(yùn)行試驗(yàn)的時(shí)侯，與試樣串聯(lián)在一起的傳感器將把這些試驗(yàn)力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳送給控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量和顯示。軟件將會(huì)按照設(shè)定好的參數(shù)控制移動(dòng)橫梁的運(yùn)動(dòng)。設(shè)定限位。開始試驗(yàn)前，一定要設(shè)定好上、下限位塊的位置。松動(dòng)限位塊的螺釘，將限位塊沿著限位桿滑動(dòng)至試驗(yàn)所需的停止位置，然后將螺釘擰緊，就可以設(shè)置移動(dòng)橫梁的移動(dòng)距離。STEP4試驗(yàn)結(jié)束。按下控制面板上的“停止”按鈕將使移動(dòng)橫梁停止在當(dāng)前的位置上。遇到設(shè)備失控或出現(xiàn)其他緊急情況下，可快速按下設(shè)備面板的急停開關(guān)，以防止移動(dòng)橫梁上沖或下沖而損壞設(shè)備。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)急停開關(guān)可以重新啟動(dòng)系統(tǒng)，但從急停狀態(tài)到解除急停狀態(tài)，其間隔不應(yīng)少于1min時(shí)間。5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參數(shù)GB/T1040.2-2006

50mm3.94mm9.93mm最大力拉伸強(qiáng)度σM斷裂伸長(zhǎng)率拉伸彈性模量Et斷裂拉伸應(yīng)變?chǔ)臖

NMPa％MPa％第1根1450.637.160.11313.960.1第2根1441.236.860.3803.460.3第3根1436.936.757.2773.357.2第4根1461.637.337.81290.237.8第5根1493.538.172.61894.772.6平均值1456.7637.257.61215.157.6排除123456.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)總結(jié)及各組數(shù)據(jù)匯總根據(jù)應(yīng)力計(jì)算公式σ=F/A，代入第二根數(shù)據(jù)得：拉伸負(fù)荷F2=36.8x3.94=144.992MPa根據(jù)應(yīng)力計(jì)算公式σ=F/A，代入平均值數(shù)據(jù)得：拉伸負(fù)荷F平均=37.2x3.94=146.568MPa因?yàn)镕2與F平均的標(biāo)差在允許范圍內(nèi)，所以實(shí)驗(yàn)正常。1.2倍組別拉伸強(qiáng)度/MPa拉伸速度mm/min第一組34.020第二組36.150第三組37.980第四組37.2120我們第四組的拉伸速度比第三組快但是拉伸強(qiáng)度比第三組低，這不符合拉伸強(qiáng)度隨拉伸速度的加快而增大的定理，我的分析結(jié)果是：與材料特性有關(guān)，實(shí)驗(yàn)材料是PS是硬而脆的材料，對(duì)拉伸速度較敏感?？偨Y(jié)通過(guò)應(yīng)力——應(yīng)變曲線我們可以判斷塑料的強(qiáng)弱、軟硬、韌脆，也可以粗略地估計(jì)塑料所處的狀態(tài)和其拉伸取向過(guò)程:例如曲線a為脆性材料，斷裂應(yīng)變低并且無(wú)屈服；曲線d為柔軟材料，斷裂應(yīng)變較大(>50%)。如何根據(jù)高分子材料的應(yīng)力一應(yīng)變曲線來(lái)判斷材料的性能?1因?yàn)閷?shí)驗(yàn)開始時(shí)的預(yù)應(yīng)力為正值超過(guò)拉伸彈性模量的1/2000且試驗(yàn)機(jī)橫梁移動(dòng)速度不在試樣受到的預(yù)應(yīng)力允許范圍內(nèi)。在拉伸實(shí)驗(yàn)中，有時(shí)測(cè)試軟件無(wú)法給出試樣模量值，這是為什么?2一般情況下，拉伸速度加快，拉伸強(qiáng)度增大，斷裂應(yīng)變及伸長(zhǎng)率降低。拉伸速度對(duì)測(cè)試結(jié)果有何影響?37.思考題沖擊性能測(cè)試02Parttwo文本：陸橙煒實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃芰显谑褂眠^(guò)程中，有時(shí)候會(huì)受到快速的應(yīng)力加載或沖擊載荷，一般使用沖擊性能測(cè)試來(lái)評(píng)估塑料承受這些載荷的能力。01實(shí)驗(yàn)原理沖擊實(shí)驗(yàn)是一種實(shí)用性試驗(yàn)，分為擺錘沖擊試驗(yàn)法、落錘沖擊試驗(yàn)法。錘沖擊試驗(yàn)又分簡(jiǎn)支梁法和懸臂梁法。023.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參數(shù)簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)采用復(fù)合式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)來(lái)測(cè)試塑料的沖擊性能。簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)方法按《GB/T1043.1-2008塑料簡(jiǎn)支梁沖擊性能測(cè)定第1部分：非儀器化沖擊試驗(yàn)》進(jìn)行。沖擊擺升角：-91.89°沖擊速度：2.90m/s沖擊擺標(biāo)能：5.00J初始位能：5.01J試驗(yàn)編號(hào)：1試樣數(shù)量：5沖擊能量：1.33J平均沖擊強(qiáng)度：38.89kJ/m2試樣編號(hào)試樣厚度(mm)剩余寬度(mm)沖擊能量(J)沖擊強(qiáng)度(kJ/m2)破壞類型13.938.651.3138.54c23.978.641.3238.48c33.938.711.3338.85c43.918.491.2838.56c53.928.481.3340.01c

3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參數(shù)懸臂梁沖擊試驗(yàn)方法懸臂梁沖擊試驗(yàn)方法按《GB/T1843-2008塑料懸臂梁沖擊強(qiáng)度的測(cè)定》進(jìn)行。

序號(hào)高度（mm）寬度（mm）缺口（mm）吸收功（J）沖擊強(qiáng)度（kJ/m^2）19.0603.9602.5000.55021.17528.7203.9800.56222.70738.9403.9600.54821.52548.4803.9700.56223.70258.9003.9500.54321.511平均值0.55322.124彎曲性能測(cè)試03PartThree文本：吳春成實(shí)驗(yàn)?zāi)康膹澢囼?yàn)主要用來(lái)檢驗(yàn)材料在經(jīng)受彎曲負(fù)荷作用時(shí)的性能。生產(chǎn)中常用彎曲試驗(yàn)來(lái)評(píng)定材料的彎曲強(qiáng)度和塑性變形的大小，是產(chǎn)品質(zhì)量控制和制品使用性能的重要指標(biāo)。塑料彎曲性能測(cè)試，主要依據(jù)《GB/T9341-2008塑料彎曲性能的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。01實(shí)驗(yàn)原理彎曲試驗(yàn)有三點(diǎn)加載和四點(diǎn)加載兩種方式。由于三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單,被廣泛應(yīng)用。三點(diǎn)式彎曲試驗(yàn)是把試樣支撐成橫梁，使其在跨度中心以恒定速度彎曲，直到試樣斷裂或變形達(dá)到預(yù)定值，測(cè)量該過(guò)程中對(duì)試樣施加的彎曲應(yīng)力。02主機(jī)電氣控制系統(tǒng)試驗(yàn)軟件系統(tǒng)夾具04夾具03試驗(yàn)軟件系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)方案制定與選擇、數(shù)據(jù)處理、分析、試驗(yàn)過(guò)程檢測(cè)、結(jié)果。02電氣控制系統(tǒng)力測(cè)量系統(tǒng)、變形測(cè)量系統(tǒng)、位移測(cè)量系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等。01主機(jī)交流伺服電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)、力傳感器、機(jī)架、滾珠絲桿、位移傳感器、限位開關(guān)、控制面板、急停開關(guān)等。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備——電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)彎曲試驗(yàn)是在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行，僅需要將拉伸夾具換成彎曲夾具即可。4.設(shè)備操作STEP2STEP3STEP1選擇合適的環(huán)境溫度、相對(duì)濕度調(diào)節(jié)跨度根據(jù)試樣厚度調(diào)節(jié)跨度，一般跨厚比（跨度與平均厚度的比值）應(yīng)為16±1。按照材料規(guī)范調(diào)整試驗(yàn)速度v，以毫米每分鐘（mm/min）表示。當(dāng)沒(méi)有材料規(guī)范時(shí)，從1、2、5、10、20、50、100、200、500mm/min中選一速度值，使彎曲應(yīng)變速率盡可能接近1%/min。對(duì)于推薦試樣，給定的試驗(yàn)速度為2mm/min。選擇好合適的試樣，測(cè)量試樣尺寸測(cè)試試樣中部的寬度b，精確到0.1mm；厚度h，精確到0.01mmSTEP4記錄試驗(yàn)結(jié)果記錄試驗(yàn)過(guò)程中施加的力和相應(yīng)的撓度。應(yīng)用自動(dòng)記錄裝置來(lái)執(zhí)行這一操作過(guò)程，以便得到完整的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖。5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參數(shù)塑料彎曲性能測(cè)定(GB/T9341-2008)試驗(yàn)報(bào)告試樣長(zhǎng)度l79.78mm試樣跨度L64mm試樣寬度b試樣厚度h彎曲模量Ef彎曲強(qiáng)度σfM彎曲強(qiáng)度下的彎曲應(yīng)變?chǔ)舊M規(guī)定撓度Sc規(guī)定撓度時(shí)的負(fù)荷

mmmmMPaMPa％mmkN第1根10.463.961414.4954.060.276.000.09第2根10.453.971811.4853.280.265.960.09第3根10.463.96882.2654.810.286.300.09第4根10.453.971077.5853.840.276.150.09第5根10.243.971388.6054.870.276.070.09平均值10.4123.9661314.8854.1720.276.0960.09規(guī)定撓度時(shí)的彎曲應(yīng)力σfc斷裂彎曲應(yīng)力σfB

MPaMPa第1根53.1250.57第2根52.4250.18第3根53.8052.14第4根53.0950.40第5根54.1451.36平均值53.31450.9335142洛氏硬度試驗(yàn)04PartFour文本：趙松茂實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠捕仁潜硎静牧系挚蛊渌^硬物體壓入的能力，是材料軟硬程度的有條件性的定量反映。硬度本身不是一個(gè)單純的物理量，而是由材料的彈性、塑性、韌性等一系列力學(xué)性能組成的綜合指標(biāo)。塑料洛氏硬度試驗(yàn)采用《CB/T3398.2-2008塑料硬度測(cè)定第2部分：洛氏硬度》的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。01實(shí)驗(yàn)原理在規(guī)定的加荷時(shí)間內(nèi)，在受試材料上面的鋼球上施加一個(gè)恒定的初負(fù)荷，壓頭壓入試樣的壓痕深度為h；隨后施加主負(fù)荷，壓頭在總負(fù)荷作用下的壓痕深度為h，；然后壓頭在總負(fù)荷作用下保持一定時(shí)間后卸除主負(fù)荷，只保留初負(fù)荷，壓痕因試樣的彈性回復(fù)而最終形成壓痕深度h，；最后用h表示前后兩次初負(fù)荷作用下的壓痕深度差，即h=h3-h1，從而求出硬度。洛氏硬度值：HR＝k－h(huán)÷c力。0202壓頭壓頭為可在軸套中自由滾動(dòng)的硬質(zhì)拋光鋼球。每臺(tái)硬度計(jì)有多種規(guī)格的壓頭，其直徑大小與負(fù)荷組成洛氏硬度標(biāo)尺。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備——洛氏硬度計(jì)機(jī)架壓頭計(jì)時(shí)裝置硬度指示器加力機(jī)構(gòu)硬度標(biāo)尺初負(fù)荷(N)總負(fù)荷(N)壓頭直徑mmR98.1588.412.700±0.015L98.1588.46.350±0.015M98.1980.76.350±0.015E98.1980.73.175±0.0154.設(shè)備操作STEP2STEP3STEP1所測(cè)的洛氏硬度值應(yīng)在標(biāo)尺的50～115之間，并核對(duì)主負(fù)荷、預(yù)負(fù)荷及壓痕器直徑