八聚合物的拉伸应力应变曲线市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

八八_聚合物拉伸应力应聚合物拉伸应力应变曲线变曲线第1页目和要求1、熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件、测试原理及其操作。2、了解测试条件对测定结果影响。3、测定聚丙烯等材料屈服强度，断裂强度和断裂伸长率，并了解应力应变曲线意义；4、掌握高聚物静载拉伸试验方法。第2页试验原理试验原理1、应力应变曲线 拉伸试验是最惯用一个力学试验，由试验测定应力应变曲线，能够得出评价材料性能屈服强度，断裂强度和断裂伸长率等表征参数，不一样高聚物、不一样测定条件，测得应力应变曲线是不一样。第3页应力与应变之间服从虎克定律，即：式中应力，MPa；应变，；E弹性模量，MPa；A为屈服点，A点所对应力叫屈服应力或屈服强度。第4页2、玻璃态高聚物拉伸时曲线发展几个阶 段 (1)屈服区(2)延伸区(3)增强区3、影响高聚物机械强度原因 (1)大分子链主价链，分子间力以及高 分子链柔性等，是决定高聚物机械强度主要内在原因。(2)混料及塑化不均,会产生细纹、凹陷、真空泡等形式留在制品表面或内层。(3)环境温度、湿度及拉伸速度等对机械强度有着非常主要影响。第5页4、因为不一样高分子材料，在结构上不一样，表现为应力-应变曲线形状也不一样。当前大致可归纳成5种类型(a)特点是软而弱。拉伸强度低，弹性模量小，且伸长率也不大，如溶胀凝胶等。(b)特点是硬而脆。拉伸强度和弹性模量较大，断裂伸长率小，如聚苯乙烯等。第6页(c)特点是硬而强。拉伸强度和弹性模量大，且有适当伸长率，如硬聚氯乙烯等。(d)特点是软而韧。断裂伸长率大，拉伸强度也较高，但弹性模量低，如天然橡胶、顺丁橡胶等。(e)特点是硬而韧。弹性模量大、拉伸强度和断裂伸长率也大，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙等。第7页仪器、设备和材料仪器、设备和材料1、材料试样(1)试样类型和尺寸 I型试样 I型试样形状及尺寸分别见图2-1和表1-1。图图2-1 I型试样型试样第8页表表 1-1 I1-1 I型试样尺寸型试样尺寸(mm)第9页 II型试样 II型试样形状及尺寸分别见图2-2和表1-2。图图2-2 II型试样型试样 表表1-2 II1-2 II型试样尺寸型试样尺寸第10页 III型试样形状及尺寸分别见图2-3和表1-3。图图2-3 III型试样型试样 表表1-3 III1-3 III型试样尺寸型试样尺寸(mm)(mm)第11页 IV型试样形状及以下分别见图2-4和表1-4。图图2-4 IV型试样型试样 表表1-4 IV1-4 IV型试样尺寸型试样尺寸(mm)(mm)第12页 (2)试样类型选择 不一样材料因为尺寸效应不一样，故应尽可能降低缺点和结构不均匀性对测定结果影响，按表2选取国家标准要求拉伸试样类型以及对应试验速度。III型仅用于测定拉伸强度第13页 (3)试样制备及要求 试样制备和外观检验，按GB 1039要求进行。试样厚度除表中要求外，板材厚度dl0mm时，可用原厚为试样厚度；当厚度d10mm时，应从两面等量机械加工至10mm，或按产品标准要求加工。每组试样不少于5个，对各向异性板材应分别从平行与主轴和垂直与主轴方向各取一组试样。第14页2、仪器、设备试验设备为CMT微机控制电子万能试验机 第15页试验步骤试验步骤 1 按以下次序开机：试验机打印机计算机。每次开机后，最好要预热10分钟，待系统稳定后，再进行试验工作。2 双击电脑桌面图标 ，进入试验软件，选择好联机用户名和密码 选择对应传感器（本试验为1号传感器）后击 。第16页3 准备好楔形拉伸夹具。若夹具已安装到试验机上，则对夹具进行检验,并依据试样长度及夹具间距设置好限位装置。4 点击新试验，选择对应塑料拉伸试验方案(试验方案设置参考软件说明书)，输入试样原始用户参数如尺寸等，以下所表示。多根试样直接按回车键生成新统计。第17页5 分别将上、下夹具装到试验机上、下接头上，插上插销，旋紧锁紧螺母。先搬动上夹具上搬把，使钳口张开适当宽度，大于所装试样厚度即可；将试样一端放入上夹具钳口之间，并使试样位于钳口中央，松开上搬把，将试样上端夹紧。在夹好试样一端后，力值清零（点击力窗口 按钮）再夹另一端。6 将大变形上下夹头夹在试样中部，并确保上下夹头之间顶杆接触，以确保试样原始标距正确。本试验顶杆间距设置为50mm。7 点击 ，开始自动试验。试验自动结束后，软件显示试验结果，包含试样拉伸断裂强度、断裂伸长率和弹性模量等结果参数。第18页8 重复上述5-6步骤做完5个试样后，试验完成。点击 ,打印试验汇报。9 关闭试验窗口及软件。关机次序：试验软件试验机打印机计算机。第19页试验数据与处理试验数据与处理1.拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服应力或偏置屈服应力。拉伸强度；拉伸时应变；拉伸断裂应力；断裂时应变；拉伸屈服应力；屈服时应变；偏置屈服应力；偏置屈服时应变X；A脆性材料；B含有屈服点韧性材料；C无屈服点韧性材料 图图3-1 拉伸应力拉伸应力-应变曲线应变曲线 第20页 按式(1-1)计算：（1-1）式中 抗拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服应力或偏置屈服应力，MPa；P 最大负荷或断裂负荷或屈服负荷或偏置屈服负荷，N；b 试样宽度，mm；d 试样厚度，mm。各应力值在拉伸应力-应变曲线上位置见图3-1。第21页2、断裂伸长率 按式(1-2)计算：（1-2）式中 断裂伸长率，；Go 试样原始标距，mm；G 试样断裂时标线间距离，mm。3、标准偏差值S S按式(1-3)计算：（1-3）式中 S 标准偏差值，单个测定值，一组测定值算数平均值：n 一测定个数4、计算结果以算术平均值表示，取三位有效数值，取二位有效数值，S取二位有效数值。第22页思索题 1 怎样依据高分子材料应力应变曲线来判断材料性能？2 在拉伸试验中，有时测试软件无法给出试样模量值，这是为何？3 拉伸速度对测试结果有何影响?第23页