本文為大家介紹一下陶瓷、玻璃、塑料等纖維制品的彎曲試驗(yàn),該試驗(yàn)采用GBT1449-2005纖維增強(qiáng)塑料彎曲性能試驗(yàn)方法,詳細(xì)規(guī)定了彎曲性能試驗(yàn)的試樣、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)步驟及計(jì)算結(jié)果等。
測(cè)試項(xiàng)目:
該方法標(biāo)準(zhǔn)主要測(cè)定產(chǎn)品的彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量、規(guī)定撓度下的彎曲應(yīng)力以及相應(yīng)的彎曲載荷-撓度曲線。
試驗(yàn)原理:
采用無約束支撐,通過三點(diǎn)或四點(diǎn)彎曲,以恒定的加載速率使試樣破壞或達(dá)到預(yù)定的撓度值。在整個(gè)過程中,測(cè)量施加在試樣上的載荷和試樣撓度,確定彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量以及彎曲應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系。
試樣尺寸:
試樣制備參考GB/T1446-2005中4.1的規(guī)定,試樣數(shù)量按GB/T1446-2005中4.3的規(guī)定。具體試樣的形狀和尺寸請(qǐng)參考圖1和表1:
圖1:試樣形狀
表1:試樣尺寸
試驗(yàn)儀器:
一臺(tái)萬能材料試驗(yàn)機(jī),最好選擇雙柱結(jié)構(gòu),量程根據(jù)實(shí)際情況選擇,機(jī)器最好配備伺服電機(jī),整機(jī)精度需達(dá)到0.5級(jí),位移精度需達(dá)到0.1mm以內(nèi)。另外試驗(yàn)機(jī)需要配彎曲夾具,彎曲夾具示意圖請(qǐng)參考下圖:
萬能材料試驗(yàn)機(jī)
彎曲夾具示意圖
試驗(yàn)速度:
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,測(cè)定彎曲強(qiáng)度時(shí),試驗(yàn)速度V為:
1、常規(guī)試驗(yàn)速度為10mm/min;
2、仲裁試驗(yàn)速度V=h/2 mm/min;h為試樣厚度。
注意:若是測(cè)定彎曲彈性模量及載荷-撓度曲線時(shí),試驗(yàn)速度一般為2mm/min。
試驗(yàn)步驟:
1、試樣外觀檢查、狀態(tài)調(diào)節(jié)
2、將合格試樣編號(hào)、劃線,測(cè)量試樣中間的1/3跨距任意三點(diǎn)的寬度和厚度,取算術(shù)平均值。
3、調(diào)節(jié)彎曲夾具的跨距及上壓頭的位置,準(zhǔn)確至0.5mm,加載上壓頭位于支座中間,使得上壓頭和支座的圓柱面軸線相平行。
其中,跨距可以按照試樣的厚度算的,一般跨距L=16H,L為跨距,H為試樣厚度。
4、標(biāo)記試樣受拉面,將試樣對(duì)稱地放在兩支座上。必要時(shí),在試樣上表面與加載壓頭間放置薄片或薄墊塊,防止試樣受壓失效。
5、將測(cè)量變形的儀表置于跨距中點(diǎn)處,與試樣下表面接觸。施加初載,檢查調(diào)整儀表,確認(rèn)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。
6、在萬能試驗(yàn)機(jī)的控制系統(tǒng)中設(shè)置好方案,填寫試樣參數(shù),設(shè)置好速度,將系統(tǒng)所有數(shù)值全部清零,開始測(cè)試。
7、試驗(yàn)結(jié)束后,記錄試樣的最大載荷和破壞載荷。在撓度等于1.5倍試樣厚度下不呈現(xiàn)破壞的材料,記錄該撓度下的載荷。
注意:試樣呈層間剪切破壞,有明顯內(nèi)部缺陷或在試樣中間三分之一以外破壞的應(yīng)予作廢。同批有效試樣不足5個(gè)時(shí),應(yīng)重做試驗(yàn)。
結(jié)果計(jì)算:
萬能試驗(yàn)機(jī)的軟件中會(huì)自動(dòng)計(jì)算彎曲強(qiáng)度,破壞載荷,彎曲彈性模量以及相應(yīng)的試驗(yàn)曲線,所以我們不需要再去人為手工計(jì)算,試驗(yàn)結(jié)果一般保留至小數(shù)點(diǎn)后三位。下面我們?yōu)榇蠹規(guī)砹艘恍┙Y(jié)果的計(jì)算公式,大家可以學(xué)習(xí)參考:
彎曲試驗(yàn)涉及的計(jì)算公式