試驗(yàn)2高分子材料壓縮強(qiáng)度測定

1、實(shí)驗(yàn) 2高分子材料壓縮強(qiáng)度測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 測定高分子材料的壓縮性能，確定材料的壓縮強(qiáng)度，壓縮模量，壓縮應(yīng)變；2、 掌握高聚物的壓縮性能實(shí)驗(yàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)是在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)溫度、濕度、 加力速度下， 在試樣上沿軸向方向施加靜態(tài)壓縮負(fù)荷，以測定高分子材料的力學(xué)性能。壓縮實(shí)驗(yàn)是最常見的一種力學(xué)實(shí)驗(yàn)，壓縮性能實(shí)驗(yàn)測定是把試樣置于萬能試驗(yàn)機(jī)的兩壓板之間， 并在沿試樣兩端面的主軸方向，以恒定速率施加一個可以測量的大小相等方向相反的力，使試樣沿軸向方向縮短，而徑向方向增大，產(chǎn)生壓縮變形，直到試樣破裂或變形達(dá)到預(yù)告規(guī)定的例如25%的數(shù)值為止。施加的負(fù)荷由試驗(yàn)機(jī)上直接讀得，并按下式計算其壓縮應(yīng)力：

2、= P/F式中 壓縮應(yīng)力， MPa；P壓縮負(fù)荷， N；2F試樣原始橫截面積， mm。壓縮屈服應(yīng)力 指應(yīng)力應(yīng)變曲線上第一次出現(xiàn)應(yīng)變增加而應(yīng)力不增加的轉(zhuǎn)折點(diǎn)（屈服點(diǎn)）對應(yīng)的應(yīng)力，以 MPa 表示。壓縮強(qiáng)度指在壓縮試驗(yàn)中試樣承受的最大壓縮應(yīng)力，以MPa 表示，它不一定是試樣破壞瞬間所承受的壓縮應(yīng)力。定應(yīng)變壓縮應(yīng)力指規(guī)定應(yīng)變時的壓縮應(yīng)力，即與應(yīng)變?yōu)?5% 時對應(yīng)的應(yīng)力值，以MPa 表示。試樣在壓縮負(fù)荷作用下高度的改變量稱為壓縮變形，按下式計算：H=H 0-H式中H試樣的壓縮形變，mm ；H0 試樣原始高度，mm ；H壓縮過程中任何時刻試樣的高度，mm。試樣的壓縮變形除以試樣原始高度為壓縮應(yīng)變，計算式如

3、下：=H/ H 0式中 試樣壓縮應(yīng)變；H 試樣的壓縮形變， mm ；H0 試樣原始高度， mm ；H壓縮過程中任何時刻試樣的高度，mm。壓縮模量 指在應(yīng)力應(yīng)變曲線的線性范圍內(nèi)，壓縮應(yīng)力與壓縮應(yīng)變的比值，以MPa表示，取應(yīng)力應(yīng)變直線上兩點(diǎn)的應(yīng)力差與對應(yīng)的應(yīng)變之比，按下式計算：- ） / （ - ）E=（ 212 1式中E試樣的壓縮模量，MPa；三、影響高分子材料壓縮強(qiáng)度的因素試樣材料為聚苯乙烯（ PS），試樣的尺寸，試樣的形狀可以是正方體、矩形柱體、圓柱體、圓管，其尺寸如下所示。試樣的標(biāo)準(zhǔn)尺寸正方體矩形柱體圓柱體圓管HaHabHdHd1d23010.4± 0.43015±10

4、.4±3012±328± 0.110.0±0.20.40.10.1在試樣的尺寸影響中， 影響壓縮強(qiáng)度大小是試樣的細(xì)長比 （試樣高度與試樣截面的最小回轉(zhuǎn)半徑之比） ，由于試樣受壓時，其上下端面與試驗(yàn)機(jī)壓板之間產(chǎn)生較大的摩擦力，阻礙試樣上下兩端面的橫向變形，試樣高度越小，其影響越大。因此為減小這種摩擦力的影響，試樣的高度適當(dāng)高些，但又不宜過高，以避免試樣在受壓過程中，出現(xiàn)扭曲。規(guī)定一般細(xì)長比為 10，對易于出現(xiàn)扭曲的韌性材料降為6。當(dāng)試樣兩端不平行時， 實(shí)驗(yàn)過程中將不能使試樣沿軸線方向均勻受壓， 形成局部應(yīng)力過大，而使試樣過早產(chǎn)生裂紋和破壞， 壓縮強(qiáng)度必將下

5、降。 為此規(guī)定試樣端面各點(diǎn)的高度差不大于 0.1mm，否則將影響測試樣結(jié)果。隨著實(shí)驗(yàn)速度的增加，壓縮強(qiáng)度與壓縮應(yīng)變值均有所增加。實(shí)驗(yàn)速度在15mm/min 之間變化較??； 速度在大于 10mm/min 時變化較大。 因此規(guī)定壓縮實(shí)驗(yàn)的同一試樣必須在同一實(shí)驗(yàn)速度下進(jìn)行，選用較低的實(shí)驗(yàn)速度進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、用具及試樣1、 電子式萬能材料試驗(yàn)機(jī)WDT-20KN 。2、 游標(biāo)卡尺一把3、 標(biāo)準(zhǔn)試樣 3 個，要求表面平整，無氣泡，裂紋，分層，等缺陷。五、實(shí)驗(yàn)步驟（一） WDT-20KN 電子式萬能材料試驗(yàn)機(jī) 實(shí)驗(yàn)步驟1、熟悉萬能試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)，操作規(guī)程和注意事項(xiàng)。2、用游標(biāo)卡尺量樣條中部左、中、

6、右三點(diǎn)的高度、寬度和厚度，精確到0.02mm，取平均值。3、實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定接通電源，啟動試驗(yàn)機(jī)按鈕，啟動計算機(jī)；雙擊桌面上“ MCGS 環(huán)境”進(jìn)入系統(tǒng)主界面；分別點(diǎn)擊“試驗(yàn)編號” 、“試樣設(shè)定” 、“試樣參數(shù)”、“測試項(xiàng)目”等按扭，設(shè)定參數(shù)。設(shè)定試驗(yàn)編號；注意試驗(yàn)編號不能重復(fù)使用；試樣設(shè)定：試驗(yàn)類型：壓縮橫梁方向：向下橫梁速度：5 mm/min變形測量：橫梁位移試驗(yàn)結(jié)束條件：當(dāng)負(fù)荷降到20%（最大）時傳感器選擇：下空間20000N曲線選擇：負(fù)荷 -形變；設(shè)定試樣參數(shù)：板材寬度厚度高度每批數(shù)量：3 ；測試項(xiàng)目：最大負(fù)荷點(diǎn)、變形值。裝夾試樣：點(diǎn)擊黃色三角形升降鍵將壓板運(yùn)行到適當(dāng)?shù)奈恢?，壓緊試樣；4、

7、試驗(yàn)：點(diǎn)擊負(fù)荷清零和變形清零，點(diǎn)擊開始試驗(yàn)，進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，觀察壓縮過程的變形特征，直到試樣破裂為止，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)；5、試驗(yàn)過程中，不能把手放在兩壓板之間，遇到緊急情況時迅速按下緊急停車按鈕。6、結(jié)果分析：點(diǎn)擊主界面的“分析”，進(jìn)入曲線分析界面，手動分析時，在分析結(jié)果區(qū)域中用鼠標(biāo)左鍵雙可擊對應(yīng)的字母， 然后在對應(yīng)的曲線處單擊， 便可顯示對應(yīng)的數(shù)據(jù)， 要想取消某一分析點(diǎn)， 可在分析結(jié)果區(qū)域中， 用鼠標(biāo)左鍵雙擊對應(yīng)的字母， 然后雙擊鼠標(biāo)右鍵即可。（二） WDS-5 電子式萬能材料試驗(yàn)機(jī) 實(shí)驗(yàn)步驟1、裝試樣按動操作面板上升或下降鍵，把試樣壓緊在壓盤之間；2、設(shè)定參數(shù)按復(fù)位鍵后，按檔位鍵至C1，按速度鍵

8、至SPEED： 1。3、清零分別按試驗(yàn)力、位移和峰值鍵，至LOAD： 000N， PEAK： 0000N，POSITION：000mm。4、實(shí)驗(yàn)按下開始鍵試驗(yàn)機(jī)開始工作，記錄不同位移 （ POSITION）對應(yīng)的載荷 （ LOAD）。并觀察試樣的變化情況。形變達(dá)到25%時按停止鍵試驗(yàn)機(jī)停止工作。5、重復(fù)步驟1-4 做第二個試樣。六、實(shí)驗(yàn)報告要求1、簡述實(shí)驗(yàn)原理。2、明確操作步驟和注意事項(xiàng)。3、做好原始記錄。4、詳細(xì)記錄壓縮過程中觀察到的現(xiàn)象，結(jié)合學(xué)過的理論知識分析現(xiàn)象產(chǎn)生原因（包括變形情況，表面及顏色變化，斷裂情況及斷面牲等）。七、實(shí)驗(yàn)記錄參考表格實(shí)驗(yàn)名稱：實(shí)驗(yàn)設(shè)備名稱及型號規(guī)格試樣名稱實(shí)驗(yàn)溫度濕度日期樣品尺樣品尺樣品尺樣品截壓縮速壓縮強(qiáng)試樣編寸寸面積度測定值備注寸度號d/mmH/mm/mmmm/min/Nb/mmMPa八、預(yù)習(xí)要求1、弄清實(shí)驗(yàn)原理；2、了解萬