《高分子材料加上实验》 实验四 弯曲实验 一、目的和要求 1、熟悉高分子材料弯曲性能测试标准条件、测试原理及其操作： 2、了解测试条件对测定结果的影响。 二、实验原理 本实验对试样施加静态三点式弯曲负荷，通过压力传感器、负荷及变形指示 器，测定试样在弯曲变形过程中的特征量如弯曲过程中任何时刻跨度中心处截面 上的最大外层纤维正应力（弯曲应力）、当挠度等于规定值时的弯曲应力（定挠度 时弯曲应力)、在定挠度前或之时破断瞬间所达到的弯曲应力（弯曲破坏应力）、 在规定挠度前或之时，负荷达到最大值时的弯曲应力（弯曲强度、最大负荷时的 弯曲应力)、超过定挠度时，负荷达到最大值时的弯曲应力（表观弯曲强度）。 三、仪器、设备和材料 1、仪器、设备 (1)万能电子拉力测定仪 (2)实验机的速度应是恒速、可调，负荷值应从每级表盘满量程的10%~90% 之间，但不小于实验机最大负荷的4%开始读取，示值的允许误差在±1%之内。 电子拉力实验机按有关规定执行。 (3)实验装置如图1所示： R R L/2 L 1 图1实验装置示意图 1-试样：h-试样厚度：R压头半径：R,-支座半径： F-施加力：1一试样长度：L-支座间跨距的距离。 (4)实验机应备有测定变形的装置，测量精度为0.1mm。 2、材料 (1)试样尺寸 ①标准试样 长度L为(80±2)mm,宽度b为(10.0±0.2)mm,厚度h为(4±0.2)mm ②非标准试样当不可能使用标准试样时，试样必须符合下列规定 a.试样的长度为厚度的20倍以上，L/h=20±1： b.试样的宽度从表1中选定。 表1非标准试样尺寸/(mm) This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
《高分子材料加上实验》 标称厚度h 宽度b 1<h≤3 25士0.5 3<h≤5 10士0.5 5<h≤10 15士0.5 10<h≤20 20士0.5 20<h≤35 35士0.5 35<h≤50 50士0.5 含有粗粒填料的材料，其最小宽度应为30mm. ③厚度小于1mm的试样不适于进行弯曲实验：厚度大于50mm的板材，应单 面加工成50mm,加工面朝向压头。 (2)每组试样不少于5个。 本次实验试样采用用多型腔模具注塑成型的PP或PE长条试样。 四、实验步骤 1、实验条件 按国家标准，实验条件如下： (1)实验跨度L=(16土1)山，跨度测量准确至0.5%以内。 (2)实验速度调节，标准试样速度为(2.0士0.4)mm/min。 表2实验速度 速度/(mm/min) 公差/% 速度/(mm/min) 公差% 1 ±20 20 ±10 2 ±20 50 ±10 6 ±20 100 ±10 10 ±20 200 ±10 500 ±10 厚度在1-3.5mm之间的试样，用最低速度 (3)规定挠度为试样厚度的1.5倍，以毫米(mm)为单位。当跨度L=16时， 规定挠度相当于弯曲应变为3.5%。 2、实验步骤 (1)按GB/T9341-2008调节实验环境和处理试样。 (2)测量试样中间部分的宽度和厚度。宽度测量准确到0.05mm,厚度测量 准确到0.O1mm,测量三点取其算术平均值。 (3)根据试样断裂的负荷选择负荷范围。 (4)根据厚度选择跨度、速度和压头。 (⑤)将试样放于支座上，若一面加工的试样，将加工面朝向压头，压头与试 样应是线接触，并保证与试样宽度的接触线垂直于试样长度方向。 (6)开动实验机，加载并记录下列数值： ①在规定挠度前或之时出现断裂的材料，记录断裂弯曲负荷值： ②出现最大负荷时，记录最大负荷值： ③在达到规定挠度时，不断裂的材料测定规定挠度时的弯曲负荷值。 如有特殊要求，可按要求测定超过规定挠度的弯曲负荷值，但此时按（②）式 计算的弯曲强度称为表观弯曲强度。 凡试样断裂在实验跨度三等分中间部分以外的数值应作废，另补试样实验。 五、实验记录与处理 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
《高分子材料加上实验》 l、弯曲应力或弯曲强度o:MPa) 3PL 0:= (2) 26h2 2、弯曲弹性模量E E,由负荷一挠度曲线的初始部分，按式(3)计算： DP E1=Abi'Y (3) 3、计算一组试样的算术平均值，取三位有效数字，若要求计算标准偏差值(s), 可按式(4)计算： ∑(X-X) (4) n-1 4、实验报告 ①材料名称、牌号、来源及制造厂家： ②试样的制备方法、试样尺寸和各向异性材料切取方向： ③实验机型号：实验条件、温度、速度与跨度： ④试样的预处理方法：所用试样的数量： ⑤在规定挠度时的弯曲应力算术平均值： ⑥断裂时的弯曲应力算术平均值：最大负荷时的弯曲强度算术平均值： ⑦实验日期、实验人员；解答思考题。 六、思考题 1、为什么弯曲实验要规定试样的宽度，并由厚度决定？ 2、跨度、实验速度对弯曲强度测定结果有何影响？ 3、从实验结果，分析PS材料的弯曲特性。 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information