力學性能測試

1、力學性能測試第一頁，共25頁。力學性能測試 機械強度 拉伸測試 拉伸測試程序 拉伸模量 拉伸強度 彎曲測試 彎曲測試程序 彎曲模量 彎曲強度 壓縮測試 壓縮測試程序 壓縮強度 沖擊測試 沖擊測試程序 沖擊強度 硬度測試 硬度測試程序 布氏硬度第二頁，共25頁。機械強度 材料所受的外力超過其能承受的能力，就會發(fā)生破壞。材料抵抗外力破壞的能力稱為機械強度。在各種實際應用中，機械強度是材料力學性能的重要指標。 對于各種不同的破壞力，有不同的強度指標，如拉伸測試的抗拉強度、彎曲測試的抗彎強度和沖擊測試的抗沖強度等。第三頁，共25頁。測試標準 為了得到可相比較的結果，就必須對這些測試制定嚴格的統(tǒng)一標準。

2、國際標準化組織根據(jù)各參加國反復試驗驗證的結果，經(jīng)協(xié)商制定了各種國際標準。 各國都參照這些國際標準，結合本國實際情況制定自己的國家標準方法，用以明確規(guī)定測試所用儀器的規(guī)格、測試的具體條件和手續(xù)、以及試樣的規(guī)格和制備方法等。第四頁，共25頁。拉伸測試第五頁，共25頁。拉伸測試程序 拉伸測試就是以恒定速率拉伸標準樣條，直至樣條斷裂。拉伸測試通常用萬能試驗機完成；拉伸測試中標準樣品通常制成啞鈴型。 第六頁，共25頁。拉伸模量 在整個拉伸過程中，應力對應變的關系不總是保持線性；只有當變形很小時，二者的關系才表現(xiàn)為線性，因此，拉伸（楊氏）模量通常由拉伸初始階段的應力與應變的比計算，即式中為l/l0小載荷P

3、時的伸長率 0/llbdPE第七頁，共25頁。拉伸強度 在規(guī)定的測試條件（溫度、濕度和速度）下，沿標準樣條軸向施加拉伸載荷，樣條斷裂前承受的最大應力即為拉伸強度，也稱抗拉強度。 拉伸強度由斷裂前最大牽引力除以樣條寬度和厚度的乘積計算得到。 必須注意的是，樣條的寬度和厚度隨著伸長而減小，工程上通常用樣條的初始寬度和厚度計算拉伸強度。 第八頁，共25頁。彎曲測試第九頁，共25頁。彎曲測試程序 彎曲測試就是對標準樣條施加彎曲力矩，直到樣條折斷為止。 第十頁，共25頁。彎曲模量 彎曲模量由以下公式計算式中L為測試跨度，b為樣條寬度，d為樣條厚度，為撓度，即小載荷P時樣條著力處的位移。 334bdPLE

4、F第十一頁，共25頁。彎曲強度 在規(guī)定的測試條件下，對標準樣條施加彎曲載荷，樣條折斷前承受的最大應力即為彎曲強度，也稱抗拉強度或撓曲強度。 彎曲強度由以下公式計算得到式中Pmax為樣條折斷前承受的最大應力，L為測試跨度，b為樣條寬度，d為樣條厚度。 2max23bdLPF第十二頁，共25頁。壓縮測試第十三頁，共25頁。壓縮測試程序 壓縮測試就是對材料施加壓力載荷，直至材料破碎。 第十四頁，共25頁。壓縮強度 壓縮強度定義為材料破碎前所承受的最大應力。 第十五頁，共25頁。沖擊測試第十六頁，共25頁。沖擊測試程序 沖擊測試是測定材料在高速沖擊下的韌性或抵抗沖擊載荷破壞的能力。 常用的沖擊測試方法

5、有擺錘式?jīng)_擊和落重式?jīng)_擊兩種。第十七頁，共25頁。擺錘式?jīng)_擊試驗 擺錘式?jīng)_擊試驗是讓重錘擺動沖擊標準試樣，測量擺錘沖斷試樣消耗的功。 試樣的安放方式有簡支梁式和懸臂梁式，前者是用擺錘打擊簡支梁試樣的中央，后者是用擺錘打擊懸臂梁試樣的自由端。 第十八頁，共25頁。擺錘式?jīng)_擊試驗 簡支梁式 懸臂梁式第十九頁，共25頁。擺錘沖擊測試試樣 擺錘沖擊測試所用的試樣既可以是帶缺口的，也可以是無缺口的。采用帶缺口的試樣的目的是使試樣的截面積大為減小，受沖擊時試樣斷裂發(fā)生在缺口處，所有的沖擊能量都能被局部的地方吸收，從而提高試驗的準確性。 第二十頁，共25頁。落重式?jīng)_擊試驗 落重式?jīng)_擊試驗是讓球狀或鏢狀標準重

6、物從已知高度落到板狀或片狀樣條上，記錄下落重物剛剛足以使樣條產(chǎn)生裂痕或破壞的條件，從重物的重量和下落高度計算使試樣破壞所需要的能量。 第二十一頁，共25頁。沖擊強度 沖擊強度定義為試樣受沖擊載荷而折斷時單位截面積所吸收的能量，即式中W為沖斷試樣所消耗的功，b和d分別為斷面的寬度和厚度。 bdWI第二十二頁，共25頁。高速拉伸另類沖擊測試 在拉伸試驗中，當拉伸速率足夠高時，拉斷試樣所做的功與試樣受沖擊破壞時所吸收的能量相當，因此，高速拉伸試驗機也可以用來測試材料的沖擊強度。 高速拉伸測試中沖擊強度通常定義為應力應變曲線下的面積。 第二十三頁，共25頁。硬度測試第二十四頁，共25頁。硬度 硬度是衡量材料表面抵抗機械壓力能力的一種指標。 硬度測試中，載荷加載的方式有動載法和靜載拉兩類