高分子材料典型力学性能测试实验

.高分子材料典型力学性能测试实验实验报告实验序号：实验项目名称：机器性能测试学号名字专业课实验场所指导教师实验时间在本实验中，选择了拉伸实验和打孔这两种典型的高分子材料力学实验以实验为介绍。实验1:高分子材料拉伸实验一、实验目的(1)熟悉高分子材料的拉伸特性测试标准条件、测试原理及其操作，了解测量测试条件对测量结果的影响。(2)通过应力应变曲线判断不同高分子材料的特性。二、实验原理在指定的实验温度、湿度和实验速度下的标准样品(通常为哑铃形)在两端应用轴向载荷，直到打断。抗拉强度对断裂前样品的最大载荷和样品宽度和厚度的乘积比率。实验不仅可以测量拉伸强度，还可以测量断裂延伸率及延伸率。拉伸时玻璃聚合物的典型应力应变曲线为：1)弹性变形。在y点之前，应力与变形成比例增加，从而可以从线性斜率中获得数量系数e .从分子机制来看，该阶段的一般弹性行为主要由聚合物的结合角、结合长度变化因祸而引起。2)屈服。应力在y点处达到最大值，称为屈服点，其应力称为屈服应力。3)高弹性变形力(大变形):超出y点，应力反而减少。这是在大外面在力的帮助下，玻璃聚合物可以从最初固定的链段开始运动，聚合物链的延伸提供了材料材料的大变形。运动的本质就像橡胶的高弹性状态一样，只由外力引起。为了区别于一般高弹性变形，通常称为强制高弹性变形。这个阶段的暖气能恢复。4)变形硬化。继续拉伸，通过分子链方向排列提高硬度，需要更多的力量变形。故障。到达点b时，材料断裂，与断裂相对应的应力b为抗拉强度。断裂时间变形也称为断裂伸长率。在断裂之前，由整条曲线包围的面积s对应于断裂操作。结晶聚合物拉伸时的应力应变曲线也经过5个阶段(系数除外)除屈服应力大外，其主要特征是细木化和冷糖。所谓的精细棉花，就是样品在一个地方。几处薄弱的环节先变细，之后细颈部分逐渐缩短，直到整个标本变细。因为因为是在低温度下出现的不均匀的伸展，所以也称为冷跑。将样品固定在特殊夹具上，样品上的静态拉伸载荷通过压力传感器，拉伸变形过程中样品的拉伸应力-变形测量装置和计算机处理计算曲线特征点(例如样例的最大拉伸应力拉伸)的曲线，直到曲线破裂强度)、范例中断时的抗拉应力(抗拉中断应力)、抗拉应力-应变曲线中的降伏点处的应力(拉伸屈服应力)与试样损坏时标记之间的距离增量与初始标准距离的比率(断裂伸长率，以百分比表示)。相关的相关计算公式：(1)拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服应力或偏移屈服应力tt标准(1)计算：t=pbd (1)样式 t拉伸强度或拉伸断裂应力，或拉伸屈服应力或偏移屈服应力，MPa；P-最大或中断，或降伏或偏移降伏负载，n；B-实验宽度，mm；D-范例厚度，mm(2)断裂伸长率t t标准(2)计算：t=G-G0G0100%t断裂伸长率，%；G0样品原始标准距离，毫米；G样品销毁时标记之间的距离，毫米(3)系数：拉伸模具的数量通常通过拉伸初始阶段应力和应变率的比率来计算(3)计算：E=/ (3)不同类型的聚合物对应于应力应变曲线，主要是5种不同类型的软。坚硬，易碎，坚硬，柔软，坚硬，结实。一般判断规则：硬、软-从系数比较；强与弱在屈服应力下比较；脆断和固件可以在断裂时延伸率或断裂力下进行比较。实际聚合物材料通常只是一般应力应变曲线的一部分或变化，应力-应变测试所得的数据也与温度、湿度、伸展速度有关。三、实验材料(1)实验原料：韧性材料(HDPE或PP或PBS)、脆性材料(PS或PLA)。(2)样品制备方法：注射成型。(3)样品的形状和大小：图1-1和表1-1所示的类型。(2)实验拉伸速度选择：其他材料应根据大小效果最小化关于缺陷和结构不均匀性对测量结果的影响，根据国家标准选择拉伸样品类型奖应实验速度。四、实验设备、工具和花键(1)试验机：计算机控制10 kN电子万能试验机，试样状态调节和实验环边界按照GB2918规定进行。(2)光标卡尺(3)实验栓槽：延性和脆性材料符合规定，注射成型，类型I范例。范例表面应平整，以免出现气泡、裂纹、分层和加工损伤等缺陷。五、实验阶段(1)准备两组标准样品(韧性、脆性)。(2)测量样本中间平行部分的宽度和厚度，最大为0.01mm。(3)熟悉万能试验机的面板、指示灯、显示窗口等，设置实验参数。(4)将样品、夹具夹紧样品垂直轴连接到上下夹具中心时匹配，并且试验件必须松紧，以免滑动或在夹具中破裂。(5)考试：点击负载、变形等清洁、点击开始测试、伸展测试。(6)观察拉伸过程的变形特性，直到试样破损，记录测试数据。如果你尝试如果样品位于中间标准距离之外，则此样品将被销毁。(7)分析数据。六、实验注意事项(1)实验前认真预习，集中精力听老师讲解，操作试验机，认真细致；注意安全。(2)垂直于同一平面，以防止设备安装中的样例性能受到附加剪切力的影响。七、分析和讨论在拉伸实验结果中，图1和图2是相同材料PP在大小相同的其他样品中拉伸的结果，其中两个力-位移曲线大致位于相同的位置，但是样品的小断裂伸长率大于样品的大断裂伸长率。如图1和图3所示，您可以看到PP和PET两种不同的材料在拉伸机械性质上有很大的不同。PET的弹性系数、断裂系数、抗拉强度大于PP，PET的效能更强，强度更高。PP显示了相对柔软灵活的机械特性。实验条件对拉伸特性的影响如下：1、温度升高，分子内活动加快，材料宏观特性柔和，拉伸强度降低，延伸率增加。2、拉伸能量速度直接影响材料对外部载荷的阻力，拉伸速度增加时材料没有时间变化，显示出相对易碎的断裂。3、湿度对材料的影响与温度相似，断裂强度下降，延伸率增加。实验2:高分子材料冲击实验一、实验目的和要求1.了解高分子材料的冲击特性理解单摆冲击强度测试仪的原理掌握冲击强度测试方法。二、实验设备(环境)和要求实验仪器和材料1，试验机试验机是单摆(悬臂梁和简支梁)，由单摆、样品支撑、能量显示机制组成由身体等主要成分组成。可以显示样品破坏过程中吸收的冲击能量。2，单摆单摆是试验机的核心部分，包含旋转轴、单摆、单摆、冲击刀刃等部件。从旋转轴到单摆击球中心的距离必须与从旋转轴到采样中心的距离一致。这不是两者之间的区别必须超过后者的1%。冲击刀刃规定了夹角为30的1。结束弧半径为2.0板0.5 mm。单摆底部，刀刃必须通过两个支撑物超过0.2 mm的中心偏差，并且刀刃必须与样品匹配冲击面接触。接触线必须垂直于示例的长轴，偏差不得超过板2。3、样本支撑安装两个刚性支撑块后，采样水平，偏差在1/20以内。冲击瞬间样品击球表面必须与单摆冲击刀片平行，偏差必须在1/200以内。支撑边前角度为5、嗅觉为10shi 1，末端弧半径为1mm。4、能源显示机构能量显示机制包括显示盘和指针。能量盘的摩擦、抗风损失和显示误差进行准确的校准。5，躯干气体是刚性好的金属框架，牢牢固定在质量至少使用的最重的钟摆质量上以40倍为准。本试验使用槽口样品。样品表面必须平整，没有气泡、裂纹、分隔。层和明显的杂质。样品槽口不能有毛刺。三、实验内容和阶段1、准备样品(1)为特定几何尺寸标准准备两种花键(韧性、脆性材料)，并平滑研磨，使其没有毛刺和裂纹。(2)测量样本中间的宽度和厚度，最大为0.05mm。2、根据样品破坏时所需的能量选择单摆，消耗总单摆能量的10-85%在范围内。3、抬起并锁定钟摆，按照规定将样品支撑表面紧贴在两个支撑块上在块中，冲击刀片指向样品中心，槽口试样指向槽口背面的中心。4、点击释放摆、刻度盘读出试样吸收的冲击能量、韧性等相关数值。5、观察其他材料样条线的其他破坏类型。注意事项1、考试时注意安全。在攻击和冲击试验中，其他人要远离冲击试验机器。2、试件破损后要及时捡回来，看缺陷是否符合条件。3、样品无损冲击值不得为值。样品可以使用完全损坏或部分损坏的值。4、实验结果和数据处理材料PPPLA核剂(PLA)PBS角度-150.57吸收球0.0150.0130.0160.602KJ/1人性0.4230.3840.46116.734材料PPPLA核剂(PLA)PBS角度-149.71吸收球0.1000.1430.1491.049悬臂J/m275人性25.16135.99237.442262.436五、分析和讨论1、影响高分子材料冲击强度测试值的因素是什么？是否添加了核制剂添加了核剂的PLA产品的减震和冲击韧性大于PLA。因为核剂可以有效加快PLA的结晶速度，提高材料性能，提高生产率。槽口差距是影响考试结果的重要因素。槽口厚度直接影响冲击强度测试。槽口越深，冲击强度越低。另外，增加槽口尖端半径也会提高冲击强度。槽口处理对冲击强度也有很大影响。注射槽口样品冲击强度高，二次加工的槽口样品冲击强度低，用铣床加工的槽口样品冲击强度最低。用不同加工方法加工的槽口样品不能比较冲击强度值。使用成型方法一次直接成型时，材料收缩率不同，这是因为脱模后示例凹槽的实际形状大小必须始终变化到不同的程度。特别是槽口底部曲率半径的变化很大，很难保证槽口的每个部分都符合标准要求，影响冲击强度值。使用加工方法加工凹槽，使用经过严格检查的刀具，可以提高凹槽大小的精度，以满足标准要求。2、高分子材料的冲击强度测试方法是什么，各有不同吗？单摆冲击试验落锤冲击试验落锤测试得出锤从设定的高度到样品(板材或管道的样品产品)下落的高度和质量与样品破坏率之间的关系。故障率为50%时，使用下落高度和质量计算样例的冲击耐受度。落锤测试分为