环氧树脂材料E值的电测简法

环氧树脂材料环氧树脂材料E E值的电测简法值的电测简法 第18卷第1期 997年3月工学院学报jOURNAL OFXINJIANG INSTITUTEOF TECHNOLOGyV0l18N0 1M ar 19970环氧树脂材料E值的电测简法z弓一Z张黎明 农业走学水 利舟院乌鲁木齐830052 弓2 摘要本文介绍常温下用电测法测环氧 树脂光弹性材料弹性模量E的方法 并与杠杆引仲仪法做了比较 关 键词光弹性 三坚 弹性后效 墅奎 壁 兰塑中图法分类号TQ323 50引言野靶月电别目前 常温下常采用 刻线法 杠杆引伸仪法 圆盘对经受压法 等测试光弹性材料弹模E 用电测法测试还 未见介绍过 为了发挥电测法精度高 采集数据容易等优点 我们 用电测法做了试验 并与杠杆引伸仪法作了比较 1实验原理和方法 1 1实验设备 1 光弹仪杠杆加载架 2 环氧树脂制作的矩形截面宽型拉伸试件 3 YJA1型静态电阻应变仪 4 长标矩电阻应变片 5 杠杆引伸仪1 2实验原理将电阻应变片沿轴线方向贴在试件上 在保证严格的光学比例极限范围内的条件下 使其在光弹仪杠杆加 载架中受轴向拉伸 引用增量法加载 用电阻应变仪将其应变记录 下来 根据虎克定理E 计算出弹性模量E 1 3实验方法 1 贴片方法用抛光砂纸在贴片部位打磨出与试件轴线成45 方向的交叉纹路 用丙酮药棉球 干药棉球将粉屑 污物清除干净 然后用502胶将应变片贴在正确的位置方向上 用滤纸覆盖其上t 用手指轻压一分钟 仔细检查有无气泡 翘曲 脱胶等现象 再用 毛毡重物压在应变片上 直到应变片与试件牢固地粘台在一起 一 般在贴好片后的四至五小时方可则试 2 测试方法将贴好应变片的试件置于光弹仪的加载架中 使其受轴 向拉伸载荷 以 穑馨 3 o讲师24工学院学报1997年第l8卷一5kg 均匀加毅 每次加载20分钟以后 用yja一1型静态电阻应变仪测出 纵向应变 计算其弹模e 3 具体措施就电测而言 环氧树脂材料与金属材料有许多不同的特 性 其中最重要的有以下几点 环氧树脂材料比金属材料的蠕变性 大得多 环氧树脂材料具有弹性后效效应 环氧树脂材辩与应变 片敏感栅的线膨胀系数相差较大 环氧树脂材料比金属材料导热 性差 环氧树脂材料表面比金属材料表面光滑 环氧树脂材料 硬度远小于金属材斟 由于以上差别 所以无论在环氧树脂材料试 件上粘贴应变片或者用电钡 法测弹模E都比用金属试件时要困难些 而且影响测试精度 为了尽量消除这些影响 我们采取了以下几 项措施 a 针对环氧树脂材料硬度小 打磨交叉纹路易产生凹坑咀 及粉屑多问题 我们采用用过的零号抛光砂纸打磨 轻重适度 既 能使表面粗糙 又避免出现凹坑现象 b 针对环氧树脂因导热性差及表面光滑 涂在上面的502胶不易固 化 以及应变片不易与试件粘合在一起的问题 采用事先在贴片部 位涂一层较粘稠的502胶 暴露一些时间t增加其粘性 c 为了克服 环氧树脂材料蠕变性大 弹性后效效应的影响 我们采用l r控制加载量以及加载时间间隔等方法 尽量达到静力加载的要求 待加载2o分钟以后 应变仪指针达到稳定状态 再测取数据 d 针 对环氧树脂材科与应变片敏感栅的线膨胀系数相差较大的问题 我 们采用完全相同的试件作温度补偿片 测试时 将补偿片靠近拉伸 试件 并使室温保持稳定 以求得良好的温度补偿作用 同时 我们采用了杠杆引伸仪的方法测试了常温下同样环氧树脂材 料的弹模Et2两种方法测弹模E的比较两种方法各有优缺点 其优点 为 1 郝存在弹性后效效应和弹性蠕变的影响 电测法对上述影响及反 应较为灵敏 杠杆引伸仪法反应较为迟钝 2 用电测法测变形 初加载时 指针摆动幅度太 不稳定 条件稳 定时间较长 一般在20分钟 加载时和卸载时所对应的应变值相差较大 与杠杆引伸仪法相比较 其灵敏度高 采集数据精度高 没有弯曲变形的影响 3 用杠杆引伸仪法测变形时 初始加载指针摆动较小 较稳定 条 件稳定时I q较短t力畦和卸载时所对应的数据较为吻合 与电测法 栩比较 操作简单 节省时间 数据较稳定 缺点环氧树脂材料刚度较小 杠杆引仲仪不易夹持牢固 钉针易损 伤试件t刀口不易与试件紧密接触 易使试件产生微小弯曲变形 灵 敏度较低 3讨论1 本实验中 两种方法试件上的最大拉伸应力为9 5kg cm 仅仅是试件的光学比例极限348kg cm 的27 2 完全满足在光学比例极限范围内的条件 2两种方法测试结果 见附表 十分吻合 最大相对误差仅为2 5 由此可见两种测试方法都是比较可靠的 实验数据也是可信柏 第1 期张黎明环氧树脂材料e值的电测简法25附表两种方法潮试结果参考 文献1天津大学 光弹性原理及测试技术 北京科学出版社 19802大连工学院 光弹 性实验 北京国防工业出版社 19788肖永谦t段自力 光弹性矩阵 原理和方法 武汉华中理工大学出版社 1990electrical measuring methe0d0f ep0n ezhang liming xinjiang agriculturaluniversity urumqi830008 abstraet thispaper introducesthe methodin measuringthe elastic modulus eof eponphotoelas tic materialsby meansof theelectrical measurementat normaltemperatures andpares theme