試驗2高分子材料壓縮強度測定

1、實驗 2 高分子材料壓縮強度測定一、實驗?zāi)康?、測定高分子材料的壓縮性能，確定材料的壓縮強度，壓縮模量，壓縮應(yīng)變；2、掌握高聚物的壓縮性能實驗方法。二、實驗原理本實驗是在規(guī)定的實驗溫度、 濕度、 加力速度下， 在試樣上沿軸向方向施加靜態(tài)壓縮負 荷，以測定高分子材料的力學(xué)性能。壓縮實驗是最常見的一種力學(xué)實驗， 壓縮性能實驗測定是把試樣置于萬能試驗機的兩壓 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到達 預(yù)告規(guī)定的例如 25%的數(shù)值為止。施加的負荷由試驗機上直接讀得，并按下式計算

2、其壓縮 應(yīng)力：T = P/F式中 t壓縮應(yīng)力， MPaP壓縮負荷，N ;2F試樣原始橫截面積，mm 。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)變增加而應(yīng)力不增加的轉(zhuǎn)折點 屈服 點對應(yīng)的應(yīng)力，以 MPa 表示。壓縮強度 指在壓縮試驗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)變時的壓縮應(yīng)力，即與應(yīng)變?yōu)?25% 時對應(yīng)的應(yīng)力值，以 MPa 表示。試樣在壓縮負荷作用下高度的改變量稱為壓縮變形，按下式計算：AH=H 0-H式中AH 試樣的壓縮形變，mm ;Ho試樣原始高度， mm ；H 壓縮過程中任何時刻試樣的高度，mm。試樣的壓縮變

3、形除以試樣原始高度為壓縮應(yīng)變s,計算式如下：£=H/ Ho式中 s試樣壓縮應(yīng)變；AH 試樣的壓縮形變，mm ;Ho試樣原始高度， mm ;H 壓縮過程中任何時刻試樣的高度，mm。壓縮模量 指在應(yīng)力一應(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)力一應(yīng)變直線上兩點的應(yīng)力差與對應(yīng)的應(yīng)變之比，按下式計算：E= T2- T1/ s2- s1式中E試樣的壓縮模量，MPa三、影響高分子材料壓縮強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。試樣的標準尺寸正方體矩形柱體圓柱體圓管HaHabHdHd1d23010.4

4、 ± 0.43015±0.210.4 ±0.43012±0.1328± 0.110.0 ±0.1在試樣的尺寸影響中，影響壓縮強度大小是試樣的細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，其上下端面與試驗機壓板之間產(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， 試樣的高度適當高些，但又不宜過高，以防止試樣在受壓過程中，出現(xiàn)扭曲。規(guī)定一般細長 比為10，對易于出現(xiàn)扭曲的韌性材料降為6。當試樣兩端不平行時， 實驗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

5、使試樣過早產(chǎn)生裂紋和破壞，壓縮強度必將下降。 為此規(guī)定試樣端面各點的高度差不大于0.1mm，否那么將影響測試樣結(jié)果。隨著實驗速度的增加，壓縮強度與壓縮應(yīng)變值均有所增加。實驗速度在15mm/min之間變化較??；速度在大于10mm/min時變化較大。因此規(guī)定壓縮實驗的同一試樣必須在同一 實驗速度下進行，選用較低的實驗速度進行壓縮實驗。四、實驗設(shè)備、用具及試樣1、電子式萬能材料試驗機 WDT-20KN。2、游標卡尺一把3、標準試樣3個，要求外表平整，無氣泡，裂紋，分層，等缺陷。五、實驗步驟一 WDT-20KN電子式萬能材料試驗機實驗步驟1、熟悉萬能試驗機的結(jié)構(gòu)，操作規(guī)程和考前須知。2、 用游標卡尺量

6、樣條中部左、中、右三點的高度、寬度和厚度，精確到0.02mm，取平 均值。3、實驗參數(shù)設(shè)定接通電源，啟動試驗機按鈕，啟動計算機；雙擊桌面上“ MCGS環(huán)境進入系統(tǒng)主界面；分別點擊“試驗編號 、“試樣設(shè)定、“試 樣參數(shù)、“測試工程等按扭，設(shè)定參數(shù)。設(shè)定試驗編號；注意試驗編號不能重復(fù)使用；試樣設(shè)定：試驗類型：壓縮橫梁方向：向下橫梁速度： 5 mm/mi n 變形測量：橫梁位移 試驗結(jié)束條件：當負荷降到20% 最大時傳感器選擇：下空間20000N曲線選擇：負荷-形變；設(shè)定試樣參數(shù)：板材 寬度厚度高度每批數(shù)量：3 ；測試工程：最大負荷點、變形值。裝夾試樣：點擊黃色三角形升降鍵將壓板運行到適當?shù)奈恢?，?/p>

7、緊試樣；4、試驗：點擊負荷清零和變形清零，點擊開始試驗，進行壓縮試驗，觀察壓縮過程的 變形特征，直到試樣破裂為止，記錄試驗數(shù)據(jù)；5、試驗過程中，不能把手放在兩壓板之間，遇到緊急情況時迅速按下緊急停車按鈕。6、 結(jié)果分析：點擊主界面的“分析，進入曲線分析界面，手動分析時，在分析結(jié)果區(qū)域中用鼠標左鍵雙可擊對應(yīng)的字母，然后在對應(yīng)的曲線處單擊，便可顯示對應(yīng)的數(shù)據(jù)， 要想取消某一分析點，可在分析結(jié)果區(qū)域中， 用鼠標左鍵雙擊對應(yīng)的字母，然后雙擊鼠標右鍵即可。二 WDS-5電子式萬能材料試驗機 實驗步驟1、裝試樣 按動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,

8、按速度鍵至 SPEED 1。3、 清零分別按試驗力、位移和峰值鍵，至LOAD 000N, PEAK 0000N,POSITION： 000mm4、 實驗 按下開始鍵試驗機開始工作,記錄不同位移POSITION對應(yīng)的載荷LOAD。并觀察試樣的變化情況。形變到達25%寸按停止鍵試驗機停止工作。5、重復(fù)步驟1-4做第二個試樣。六、實驗報告要求1、簡述實驗原理。2、明確操作步驟和考前須知。3、做好原始記錄。4、詳細記錄壓縮過程中觀察到的現(xiàn)象，結(jié)合學(xué)過的理論知識分析現(xiàn)象產(chǎn)生原因包括變形情況，外表及顏色變化，斷裂情況及斷面牲等。七、實驗記錄參考表格實驗名稱：實驗設(shè)備名稱及型號規(guī)格試樣名稱實驗溫度濕度日期試樣編 號樣品尺 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 度MPa備注八、預(yù)習(xí)要求1、弄清實驗原理；2、了解萬