彎曲性能測試

1、彎曲性能測試彎曲性能彎曲性能 彎曲試驗主要用來檢驗材料在經(jīng)受彎曲負彎曲試驗主要用來檢驗材料在經(jīng)受彎曲負荷作用時的性能生產(chǎn)中常用彎曲試驗來評荷作用時的性能生產(chǎn)中常用彎曲試驗來評定材料的彎曲強度和塑性變形的大小定材料的彎曲強度和塑性變形的大小. . 對材料施加一彎曲力矩，使材料發(fā)生彎曲。對材料施加一彎曲力矩，使材料發(fā)生彎曲。主要有兩種形式主要有兩種形式: 三點彎曲和四點彎曲 試樣在最大彎矩處及其試樣在最大彎矩處及其附近破壞，這種加載附近破壞，這種加載法由于彎矩分布不均法由于彎矩分布不均勻，某些部位的缺陷勻，某些部位的缺陷不易顯小出來，且存不易顯小出來，且存在剪力的影響，但由在剪力的影響，但由于加載

2、方法簡單，目于加載方法簡單，目前在工廠的實驗室中前在工廠的實驗室中最常用的還是此種方最常用的還是此種方法法三點彎曲三點彎曲（3-point bending）四點式加載法 是使彎矩均衡地分布在試樣上，試驗時試樣會在該長度上的任何薄弱處破壞，試樣的小間部分為純彎曲，且沒有剪力的影響。定義定義: :l撓度撓度 彎曲試驗過程中彎曲試驗過程中, ,試樣跨度中心的頂面試樣跨度中心的頂面或底面偏離原始位置的距離或底面偏離原始位置的距離l彎曲應(yīng)力：彎曲應(yīng)力： 試樣在彎曲過程中的任意時刻試樣在彎曲過程中的任意時刻, ,中部截面上外層纖維的最大正應(yīng)力。中部截面上外層纖維的最大正應(yīng)力。l彎曲強度彎曲強度 ：在達到規(guī)

3、定撓度值時或之前：在達到規(guī)定撓度值時或之前, ,負負荷達到最大值時的彎曲應(yīng)力荷達到最大值時的彎曲應(yīng)力. . l彎曲破壞應(yīng)力：彎曲破壞應(yīng)力： 在彎曲負荷作用下，材料產(chǎn)在彎曲負荷作用下，材料產(chǎn)生破壞或斷裂的瞬間所達到的彎曲應(yīng)力。生破壞或斷裂的瞬間所達到的彎曲應(yīng)力。彎曲試樣的標準尺寸l試樣的標準尺寸為試樣的標準尺寸為 80mm80mm或更長；或更長；10100.5mm0.5mm寬；寬；4 40.2mm0.2mm厚厚. . 也可以從標準的雙鏟形多用途試樣的中間平行部也可以從標準的雙鏟形多用途試樣的中間平行部分截取，若不能獲得標準試樣，則長度必須為厚度分截取，若不能獲得標準試樣，則長度必須為厚度的的20

4、20倍以上，并按要求選定試樣寬度倍以上，并按要求選定試樣寬度. .l 試樣厚度小于試樣厚度小于1mm1mm時不作彎曲試驗，厚度大于時不作彎曲試驗，厚度大于50mm50mm的板材、應(yīng)單面加工到的板材、應(yīng)單面加工到50mm50mm，且加工面朝上壓頭，且加工面朝上壓頭，這樣就會接近或消除其加工影響。對于各向異性材這樣就會接近或消除其加工影響。對于各向異性材料應(yīng)沿縱橫方向分別取樣，使試樣的負荷方向與材料應(yīng)沿縱橫方向分別取樣，使試樣的負荷方向與材料實際使用時所受彎曲負荷方向相一致。料實際使用時所受彎曲負荷方向相一致。彎曲試樣尺寸彎曲試驗條件應(yīng)按要求調(diào)節(jié)應(yīng)按要求調(diào)節(jié)試驗跨度試驗跨度和和試驗速度試驗速度。l

5、IsOIsO標準規(guī)定標準規(guī)定: :跨度跨度應(yīng)為試樣厚度的應(yīng)為試樣厚度的15171517倍倍. . 對于厚度較大的單向纖維增強材料試樣，須采對于厚度較大的單向纖維增強材料試樣，須采用較大的跨厚比計算跨度，以避免因剪力使試樣分用較大的跨厚比計算跨度，以避免因剪力使試樣分層，對于很薄的試樣，可采用較小的跨厚比計算的層，對于很薄的試樣，可采用較小的跨厚比計算的跨度，以便能在試驗機的能量范圍內(nèi)進行測定?？缍龋员隳茉谠囼灆C的能量范圍內(nèi)進行測定。l試驗速度試驗速度: : 對標準試樣為對標準試樣為2.02.0士士0.4mm0.4mmminmin，對非標準試，對非標準試樣應(yīng)計算得出樣應(yīng)計算得出彎曲強度的計算試

6、驗結(jié)果以每組試驗結(jié)果以每組5 5個試樣的算術(shù)平均值表示，個試樣的算術(shù)平均值表示，取取3 3位有效數(shù)字。位有效數(shù)字。試樣斷裂在試驗跨度試樣斷裂在試驗跨度3 3等分中間部分以外的等分中間部分以外的應(yīng)作廢，并另補試樣重做應(yīng)作廢，并另補試樣重做彎曲試驗的影響因素 (1)(1)操作影響操作影響 例如試樣尺寸的測量、試驗跨度的調(diào)整、壓頭與例如試樣尺寸的測量、試驗跨度的調(diào)整、壓頭與試樣的線接觸和垂直狀況以及撓度值零點的調(diào)整試樣的線接觸和垂直狀況以及撓度值零點的調(diào)整等都會對測試結(jié)果造等都會對測試結(jié)果造 成誤差成誤差. . （）跨厚比的影響（）跨厚比的影響 現(xiàn)行的塑料彎曲試驗是采用對試樣施加靜態(tài)三點現(xiàn)行的塑料彎

7、曲試驗是采用對試樣施加靜態(tài)三點式彎曲負荷的測定方法，而在三點式彎曲試驗中，式彎曲負荷的測定方法，而在三點式彎曲試驗中，試樣除上、下表面和中間層外，任何一個橫截面上試樣除上、下表面和中間層外，任何一個橫截面上都同時既有剪力，也有正應(yīng)力，且分別與彎矩的大都同時既有剪力，也有正應(yīng)力，且分別與彎矩的大小有關(guān)，其中剪力或彎矩最大的截面也就是最危險小有關(guān)，其中剪力或彎矩最大的截面也就是最危險截面。截面。（) )應(yīng)變速率的影響應(yīng)變速率的影響 只有在較慢的試驗速度下，才能使材料近似地反只有在較慢的試驗速度下，才能使材料近似地反映其松弛性能和自身存在不均勻或其他缺陷的客觀映其松弛性能和自身存在不均勻或其他缺陷的

8、客觀真實性。真實性。( () )上壓頭的影響上壓頭的影響 如果上壓頭半徑過小，則容易在試樣上產(chǎn)生明顯如果上壓頭半徑過小，則容易在試樣上產(chǎn)生明顯的壓痕，造成壓頭與試的壓痕，造成壓頭與試 樣之間不是線接觸，而是樣之間不是線接觸，而是面接觸；若壓頭半徑過大，對于大跨度就會增大剪面接觸；若壓頭半徑過大，對于大跨度就會增大剪力的影響，容易產(chǎn)生剪切斷裂。因此力的影響，容易產(chǎn)生剪切斷裂。因此, ,為消除產(chǎn)生為消除產(chǎn)生各種差異的可能性各種差異的可能性, ,使試驗結(jié)果可比，使試驗結(jié)果可比，178178、ASTM D790MASTM D790M、DIN 53452DIN 53452以及以及JIS K7203JIS K7203等標淮中均等標淮中均規(guī)定上壓頭半徑的尺寸為規(guī)定上壓頭半徑的尺寸為5 5+ +0.1mm0.1mm，與我國