材料力學(xué)性能又稱機(jī)械性能,任何材料受力后都要產(chǎn)生變形,變形到一定程度即發(fā)生斷裂。這種在外載作用下材料所表現(xiàn)的變形與斷裂的行為叫力學(xué)行為,它是由材料內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定的,是材料固有的屬性。 1、拉伸實驗 拉伸試驗是其中一種最常用的試驗方法,用于測定試樣在受到軸向拉伸載荷后的行為。這些試驗類型可在室溫或受控(加熱或制冷)條件下進(jìn)行,以確定材料的拉伸性能。 適用材料: 金屬、塑料、彈性體、紙張、復(fù)合材料、橡膠、紡織品、粘合劑、薄膜等。 常見的拉伸試驗結(jié)果: 最大載荷 最大載荷下的撓度 最大載荷做功 剛度 斷裂載荷 斷裂時的形變 斷裂做功 弦斜率 應(yīng)力 應(yīng)變 楊氏模量 試驗儀器:萬能試驗機(jī),高速試驗機(jī)等 圖一 金屬鋁拉伸強(qiáng)度 部分測試標(biāo)準(zhǔn): GB/T 6397-1986《金屬拉伸試驗試樣》 ASTM D3039-76用于測定高模量纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料面內(nèi)拉伸性能 ASTM D638用于測定試件的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量 2、壓縮試驗 壓縮試驗是一種常用于測定材料的壓縮負(fù)載或抗壓性的試驗方法,同時也用于測定材料在受到一個特定的壓縮負(fù)載并保持一段設(shè)定時間后的恢復(fù)能力。壓縮試驗用于測定材料在加載下的行為。此外也可測定一段時間內(nèi)材料在(恒定或遞增)載荷下可承受的最大應(yīng)力。 適用材料: 金屬、塑料、彈性體、紙張、復(fù)合材料、橡膠、紡織品、粘合劑、薄膜等。 試驗儀器:萬能試驗機(jī),高速試驗機(jī)、壓縮試驗機(jī)等 圖二 壓縮實驗演示 注意事項: (1)壓縮試驗主要適用于脆性材料,如鑄鐵、軸承合金和建筑材料等; (2)對于塑性材料,無法測出壓縮強(qiáng)度極限,但可以測量出彈性模量、比例極限和屈服強(qiáng)度等。 部分測試標(biāo)準(zhǔn) GB/T7314-2005《金屬壓縮實驗試樣》 ASTM D3410-75(剪切荷載法測定帶無支撐標(biāo)準(zhǔn)截面的聚合體母體復(fù)合材料壓縮特性的試驗方法) GB/T7314-2005《金屬材料室溫壓縮試驗方法》 3、彎曲試驗 材料機(jī)械性能試驗的基本方法之一,測定材料承受彎曲載荷時的力學(xué)特性的試驗。 適用材料:多種不同的材料,包括金屬、塑料、木材、層壓板、刨花板、清水墻、瓷磚和玻璃等。 試驗儀器:萬能試驗機(jī),高速試驗機(jī) 圖三 彎曲試驗驗 應(yīng)用范圍:主要有三點彎曲和四點彎曲兩種加載荷方式,
部分測試標(biāo)準(zhǔn): ASTM D7624用于測定聚合物基復(fù)合材料的彎曲剛度與強(qiáng)度性能 GB/T232-2010《金屬材料彎曲試驗方法》 4、剪切試驗 剪切強(qiáng)度是指材料承受剪切力的能力,指外力與材料軸線垂直,并對材料呈剪切作用時的強(qiáng)度極限。 適用材料:多種材料,高分子,復(fù)合材料,金屬,木材,陶瓷,玻璃,等等 試驗儀器:萬能試驗機(jī),微小強(qiáng)度試驗機(jī)等 圖四 萬能試驗機(jī) 操作方法:將萬能試驗機(jī)彎曲、壓縮輔具拆下,安裝剪切輔具,試驗軟件中選擇 剪切試驗標(biāo)準(zhǔn),然后像做彎曲試驗時一樣操作。 部分測試標(biāo)準(zhǔn): ASTM D5379適用大部分的纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料。 GB/T 18747.2-2002 厭氧膠粘劑剪切強(qiáng)度的測定(軸和套環(huán)試驗法) GB/T 10007-2008 硬質(zhì)泡沫塑料 剪切強(qiáng)度試驗方法 GB/T 3903.21-2008 鞋類 粘扣帶試驗方法 反復(fù)開合前后的剪切強(qiáng)度 GB/T 7124-2008膠粘劑 拉伸剪切強(qiáng)度的測定(剛性材料對剛性材料) 5、沖擊試驗 沖擊試驗一般是確定軍用、民用設(shè)備在經(jīng)受外力沖撞或作用時產(chǎn)品的安全性、可靠性和有效性的一種試驗方法。 適用材料:多種材料,高分子,復(fù)合材料,金屬,木材,陶瓷,玻璃,紡織品等等 試驗儀器:沖擊試驗機(jī)(擺錘式和落錘式) :手動沖擊試驗機(jī)、半自動沖擊試驗機(jī)、全自動沖擊試驗機(jī)。 圖五 沖擊試驗過程 常用技術(shù)指標(biāo):峰值加速度、脈沖持續(xù)時間、速度變化量(半正弦波、后峰鋸齒波、梯形波)和波形選擇。 部分測試標(biāo)準(zhǔn): ISO 179-1-2010塑料.擺式?jīng)_擊性能的測定. GB/T 17599-1998 防護(hù)服用織物 防熱性能 抗熔融金屬滴沖擊性能的測定 GB/T 15231.5-1994 玻璃纖維增強(qiáng)水泥性能試驗方法 抗沖擊性能 GB/T 14152-2001 熱塑性塑料管材耐性外沖擊性能 GB/T 21239-2007 纖維增強(qiáng)塑料層合板沖擊后壓縮性能試驗方 BS EN 950-1999 門扇.耐堅硬物體沖擊性能的測定 DIN ISO 2747-1999 瓷釉和搪瓷.搪瓷烹調(diào)器具.耐熱沖擊性能的測定 GB/T 3917.1-2009 紡織品織物撕破性能 BS EN ISO 6603-1-2000塑料 硬質(zhì)塑料沖孔性能的測定 6、疲勞試驗 疲勞試驗用以測定材料或結(jié)構(gòu)疲勞應(yīng)力或應(yīng)變循環(huán)數(shù)的過程。疲勞是循環(huán)加載條件下,發(fā)生在材料某點處局部的、永久性的損傷遞增過程。 適用材料:多種材料,包括高分子,復(fù)合材料,金屬等 試驗儀器:電液伺服疲勞試驗機(jī)等 圖六 汽車零件疲勞試驗 |
|