高分子材料壓縮強(qiáng)度測定

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)2 高分子材料壓縮強(qiáng)度測定一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 測定高分子材料的壓縮性能，確定材料的壓縮強(qiáng)度，壓縮模量，壓縮應(yīng)變；2、 掌握高聚物的壓縮性能實(shí)驗(yàn)方法。二、 實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)是在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)溫度、濕度、加力速度下，在試樣上沿軸向方向施加靜態(tài)壓縮負(fù)荷，以測定高分子材料的力學(xué)性能。壓縮實(shí)驗(yàn)是最常見的一種力學(xué)實(shí)驗(yàn)，壓縮性能實(shí)驗(yàn)測定是把試樣置于萬能試驗(yàn)機(jī)的兩壓板之間，并在沿試樣兩端面的主軸方向，以恒定速率施加一個(gè)可以測量的大小相等方向相反的力，使試樣沿軸向方向縮短，而徑向方向增大，產(chǎn)生壓縮變形，直到試樣破裂或變形達(dá)到預(yù)告規(guī)定的例如25%的數(shù)值為止。施加的負(fù)荷由試驗(yàn)機(jī)上直接讀得，并

2、按下式計(jì)算其壓縮應(yīng)力：= P/F式中 壓縮應(yīng)力，MPa；P壓縮負(fù)荷，N；F試樣原始橫截面積，mm2 。壓縮屈服應(yīng)力 指應(yīng)力應(yīng)變曲線上第一次出現(xiàn)應(yīng)變?cè)黾佣鴳?yīng)力不增加的轉(zhuǎn)折點(diǎn)（屈服點(diǎn)）對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，以MPa表示。壓縮強(qiáng)度 指在壓縮試驗(yàn)中試樣承受的最大壓縮應(yīng)力，以MPa表示，它不一定是試樣破壞瞬間所承受的壓縮應(yīng)力。定應(yīng)變壓縮應(yīng)力 指規(guī)定應(yīng)變時(shí)的壓縮應(yīng)力，即與應(yīng)變?yōu)?5%時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值，以MPa表示。 試樣在壓縮負(fù)荷作用下高度的改變量稱為壓縮變形，按下式計(jì)算： H=H0-H式中H試樣的壓縮形變，mm；H0試樣原始高度，mm；H壓縮過程中任何時(shí)刻試樣的高度，mm。試樣的壓縮變形除以試樣原始高度為壓縮應(yīng)變，

3、計(jì)算式如下：=H/ H0式中 試樣壓縮應(yīng)變；H試樣的壓縮形變，mm；H0試樣原始高度，mm；H壓縮過程中任何時(shí)刻試樣的高度，mm。壓縮模量 指在應(yīng)力應(yīng)變曲線的線性范圍內(nèi)，壓縮應(yīng)力與壓縮應(yīng)變的比值，以MPa表示，取應(yīng)力應(yīng)變直線上兩點(diǎn)的應(yīng)力差與對(duì)應(yīng)的應(yīng)變之比，按下式計(jì)算：E=（2-1）/（2-1）式中 E試樣的壓縮模量，MPa；三、影響高分子材料壓縮強(qiáng)度的因素試樣材料為聚苯乙烯（PS），試樣的尺寸，試樣的形狀可以是正方體、矩形柱體、圓柱體、圓管，其尺寸如下所示。試樣的標(biāo)準(zhǔn)尺寸正方體矩形柱體圓柱體圓管HaHabHdHd1d23010.40.430150.210.40.430120.13280.110

4、.00.1在試樣的尺寸影響中，影響壓縮強(qiáng)度大小是試樣的細(xì)長比（試樣高度與試樣截面的最小回轉(zhuǎn)半徑之比），由于試樣受壓時(shí)，其上下端面與試驗(yàn)機(jī)壓板之間產(chǎn)生較大的摩擦力，阻礙試樣上下兩端面的橫向變形，試樣高度越小，其影響越大。因此為減小這種摩擦力的影響，試樣的高度適當(dāng)高些，但又不宜過高，以避免試樣在受壓過程中，出現(xiàn)扭曲。規(guī)定一般細(xì)長比為10，對(duì)易于出現(xiàn)扭曲的韌性材料降為6。當(dāng)試樣兩端不平行時(shí)，實(shí)驗(yàn)過程中將不能使試樣沿軸線方向均勻受壓，形成局部應(yīng)力過大，而使試樣過早產(chǎn)生裂紋和破壞，壓縮強(qiáng)度必將下降。為此規(guī)定試樣端面各點(diǎn)的高度差不大于0.1mm，否則將影響測試樣結(jié)果。隨著實(shí)驗(yàn)速度的增加，壓縮強(qiáng)度與壓縮應(yīng)變

5、值均有所增加。實(shí)驗(yàn)速度在15mm/min之間變化較?。凰俣仍诖笥?0mm/min時(shí)變化較大。因此規(guī)定壓縮實(shí)驗(yàn)的同一試樣必須在同一實(shí)驗(yàn)速度下進(jìn)行，選用較低的實(shí)驗(yàn)速度進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、用具及試樣1、 電子式萬能材料試驗(yàn)機(jī)WDT-20KN。2、 游標(biāo)卡尺一把3、 標(biāo)準(zhǔn)試樣3個(gè)，要求表面平整，無氣泡，裂紋，分層，等缺陷。五、實(shí)驗(yàn)步驟（一）WDT-20KN電子式萬能材料試驗(yàn)機(jī)實(shí)驗(yàn)步驟1、熟悉萬能試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)，操作規(guī)程和注意事項(xiàng)。2、用游標(biāo)卡尺量樣條中部左、中、右三點(diǎn)的高度、寬度和厚度，精確到0.02mm，取平均值。3、實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定接通電源，啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)按鈕，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)；雙擊桌面上“MCGS環(huán)境”

6、進(jìn)入系統(tǒng)主界面；分別點(diǎn)擊“試驗(yàn)編號(hào)”、“試樣設(shè)定”、“試樣參數(shù)”、“測試項(xiàng)目”等按扭，設(shè)定參數(shù)。設(shè)定試驗(yàn)編號(hào)；注意試驗(yàn)編號(hào)不能重復(fù)使用；試樣設(shè)定：試驗(yàn)類型： 壓縮橫梁方向 ：向下橫梁速度： 5 mm/min變形測量： 橫梁位移試驗(yàn)結(jié)束條件：當(dāng)負(fù)荷降到20%（最大）時(shí)傳感器選擇 ：下空間 20000N曲線選擇 ：負(fù)荷-形變；設(shè)定試樣參數(shù)：板材 寬度 厚度 高度每批數(shù)量： 3；測試項(xiàng)目：最大負(fù)荷點(diǎn)、變形值。裝夾試樣：點(diǎn)擊黃色三角形升降鍵將壓板運(yùn)行到適當(dāng)?shù)奈恢茫瑝壕o試樣；4、試驗(yàn)：點(diǎn)擊負(fù)荷清零和變形清零，點(diǎn)擊開始試驗(yàn)，進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，觀察壓縮過程的變形特征，直到試樣破裂為止，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)；5、試驗(yàn)過程

7、中，不能把手放在兩壓板之間，遇到緊急情況時(shí)迅速按下緊急停車按鈕。6、結(jié)果分析：點(diǎn)擊主界面的“分析”，進(jìn)入曲線分析界面，手動(dòng)分析時(shí)，在分析結(jié)果區(qū)域中用鼠標(biāo)左鍵雙可擊對(duì)應(yīng)的字母，然后在對(duì)應(yīng)的曲線處單擊，便可顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，要想取消某一分析點(diǎn)，可在分析結(jié)果區(qū)域中，用鼠標(biāo)左鍵雙擊對(duì)應(yīng)的字母，然后雙擊鼠標(biāo)右鍵即可。（二）WDS-5電子式萬能材料試驗(yàn)機(jī)實(shí)驗(yàn)步驟1、裝試樣 按動(dòng)操作面板上升或下降鍵，把試樣壓緊在壓盤之間；2、設(shè)定參數(shù) 按復(fù)位鍵后，按檔位鍵至C1，按速度鍵至SPEED：1。3、清零 分別按試驗(yàn)力、位移和峰值鍵，至LOAD：000N，PEAK：0000N，POSITION：000mm。4、實(shí)驗(yàn)

8、按下開始鍵試驗(yàn)機(jī)開始工作，記錄不同位移（POSITION）對(duì)應(yīng)的載荷（LOAD）。并觀察試樣的變化情況。形變達(dá)到25%時(shí)按停止鍵試驗(yàn)機(jī)停止工作。5、重復(fù)步驟1-4做第二個(gè)試樣。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、簡述實(shí)驗(yàn)原理。2、明確操作步驟和注意事項(xiàng)。3、做好原始記錄。4、詳細(xì)記錄壓縮過程中觀察到的現(xiàn)象，結(jié)合學(xué)過的理論知識(shí)分析現(xiàn)象產(chǎn)生原因（包括變形情況，表面及顏色變化，斷裂情況及斷面牲等）。七、實(shí)驗(yàn)記錄參考表格實(shí)驗(yàn)名稱： 實(shí)驗(yàn)設(shè)備名稱及型號(hào)規(guī)格 試樣名稱 實(shí)驗(yàn)溫度 濕度 日期 試樣編號(hào)樣品尺寸b/mm樣品尺寸d/mm樣品尺寸H/mm樣品截面積/mm壓縮速度mm/min測定值/N壓縮強(qiáng)度MPa備注八、預(yù)習(xí)要求1、弄清實(shí)驗(yàn)原理；2、了解萬能試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)，操作規(guī)程