弯曲性能测试.ppt

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1、弯曲性能测试弯曲性能弯曲性能 弯曲试验主要用来检验材料在经受弯曲负弯曲试验主要用来检验材料在经受弯曲负荷作用时的性能生产中常用弯曲试验来评荷作用时的性能生产中常用弯曲试验来评定材料的弯曲强度和塑性变形的大小定材料的弯曲强度和塑性变形的大小. . 对材料施加一弯曲力矩，使材料发生弯曲。对材料施加一弯曲力矩，使材料发生弯曲。主要有两种形式主要有两种形式: 三点弯曲和四点弯曲 试样在最大弯矩处及其试样在最大弯矩处及其附近破坏，这种加载附近破坏，这种加载法由于弯矩分布不均法由于弯矩分布不均匀，某些部位的缺陷匀，某些部位的缺陷不易显小出来，且存不易显小出来，且存在剪力的影响，但由在剪力的影响，但由于加载

2、方法简单，目于加载方法简单，目前在工厂的实验室中前在工厂的实验室中最常用的还是此种方最常用的还是此种方法法三点弯曲三点弯曲（3-point bending）四点式加载法 是使弯矩均衡地分布在试样上，试验时试样会在该长度上的任何薄弱处破坏，试样的小间部分为纯弯曲，且没有剪力的影响。定义定义: :l挠度挠度 弯曲试验过程中弯曲试验过程中, ,试样跨度中心的顶面试样跨度中心的顶面或底面偏离原始位置的距离或底面偏离原始位置的距离l弯曲应力：弯曲应力： 试样在弯曲过程中的任意时刻试样在弯曲过程中的任意时刻, ,中部截面上外层纤维的最大正应力。中部截面上外层纤维的最大正应力。l弯曲强度弯曲强度 ：在达到规

3、定挠度值时或之前：在达到规定挠度值时或之前, ,负负荷达到最大值时的弯曲应力荷达到最大值时的弯曲应力. . l弯曲破坏应力：弯曲破坏应力： 在弯曲负荷作用下，材料产在弯曲负荷作用下，材料产生破坏或断裂的瞬间所达到的弯曲应力。生破坏或断裂的瞬间所达到的弯曲应力。弯曲试样的标准尺寸l 试样的标准尺寸为试样的标准尺寸为 80mm80mm或更长；或更长；10100.5mm0.5mm宽；宽；4 40.2mm0.2mm厚厚. . 也可以从标准的双铲形多用途试样的中间平行部也可以从标准的双铲形多用途试样的中间平行部分截取，若不能获得标准试样，则长度必须为厚度分截取，若不能获得标准试样，则长度必须为厚度的的2

4、020倍以上，并按要求选定试样宽度倍以上，并按要求选定试样宽度. .l 试样厚度小于试样厚度小于1mm1mm时不作弯曲试验，厚度大于时不作弯曲试验，厚度大于50mm50mm的板材、应单面加工到的板材、应单面加工到50mm50mm，且加工面朝上压头，且加工面朝上压头，这样就会接近或消除其加工影响。对于各向异性材这样就会接近或消除其加工影响。对于各向异性材料应沿纵横方向分别取样，使试样的负荷方向与材料应沿纵横方向分别取样，使试样的负荷方向与材料实际使用时所受弯曲负荷方向相一致。料实际使用时所受弯曲负荷方向相一致。弯曲试样尺寸弯曲试验条件应按要求调节应按要求调节试验跨度试验跨度和和试验速度试验速度。

5、l IsOIsO标准规定标准规定: :跨度跨度应为试样厚度的应为试样厚度的15151717倍倍. . 对于厚度较大的单向纤维增强材料试样，须采对于厚度较大的单向纤维增强材料试样，须采用较大的跨厚比计算跨度，以避免因剪力使试样分用较大的跨厚比计算跨度，以避免因剪力使试样分层，对于很薄的试样，可采用较小的跨厚比计算的层，对于很薄的试样，可采用较小的跨厚比计算的跨度，以便能在试验机的能量范围内进行测定。跨度，以便能在试验机的能量范围内进行测定。l 试验速度试验速度: : 对标准试样为对标准试样为2.02.0士士0.4mm0.4mmminmin，对非标准试，对非标准试样应计算得出样应计算得出弯曲强度的

6、计算试验结果以每组试验结果以每组5 5个试样的算术平均值表示，个试样的算术平均值表示，取取3 3位有效数字。位有效数字。试样断裂在试验跨度试样断裂在试验跨度3 3等分中间部分以外的等分中间部分以外的应作废，并另补试样重做应作废，并另补试样重做弯曲试验的影响因素 (1)(1)操作影响操作影响 例如试样尺寸的测量、试验跨度的调整、压头与例如试样尺寸的测量、试验跨度的调整、压头与试样的线接触和垂直状况以及挠度值零点的调整试样的线接触和垂直状况以及挠度值零点的调整等都会对测试结果造等都会对测试结果造 成误差成误差. . （）跨厚比的影响（）跨厚比的影响 现行的塑料弯曲试验是采用对试样施加静态三点现行的

7、塑料弯曲试验是采用对试样施加静态三点式弯曲负荷的测定方法，而在三点式弯曲试验中，式弯曲负荷的测定方法，而在三点式弯曲试验中，试样除上、下表面和中间层外，任何一个横截面上试样除上、下表面和中间层外，任何一个横截面上都同时既有剪力，也有正应力，且分别与弯矩的大都同时既有剪力，也有正应力，且分别与弯矩的大小有关，其中剪力或弯矩最大的截面也就是最危险小有关，其中剪力或弯矩最大的截面也就是最危险截面。截面。（) )应变速率的影响应变速率的影响 只有在较慢的试验速度下，才能使材料近似地反只有在较慢的试验速度下，才能使材料近似地反映其松弛性能和自身存在不均匀或其他缺陷的客观映其松弛性能和自身存在不均匀或其他

8、缺陷的客观真实性。真实性。( () )上压头的影响上压头的影响 如果上压头半径过小，则容易在试样上产生明显如果上压头半径过小，则容易在试样上产生明显的压痕，造成压头与试的压痕，造成压头与试 样之间不是线接触，而是样之间不是线接触，而是面接触；若压头半径过大，对于大跨度就会增大剪面接触；若压头半径过大，对于大跨度就会增大剪力的影响，容易产生剪切断裂。因此力的影响，容易产生剪切断裂。因此, ,为消除产生为消除产生各种差异的可能性各种差异的可能性, ,使试验结果可比，使试验结果可比，178178、ASTM D790MASTM D790M、DIN 53452DIN 53452以及以及JIS K7203JIS K7203等标淮中均等标淮中均规定上压头半径的尺寸为规定上压头半径的尺寸为5 5+ +0.1mm0.1mm，与我国国家标，与我国国家标准相一致。准相一致。( () )温度的影响温度的影响 和其他力学性能一样，弯曲强度也与温度有关。和其他力学性能一样，弯曲强度也与温度有关。各种材料的弯曲强度均随试验温度的增加而下降。各种材料的弯曲强度均随试验温度的增加而下降。弯曲实验装置