应力–应变曲线实验–.ppt

* * 聚合物应力—应变曲线测定 二.实验原理 一.目的要求 三.实验仪器 四.实验步骤 五.数据处理 六.思考题 一、目的要求 1. 熟悉电子拉力机原理以及使用方法。 2. 测定聚合物的载荷—伸长曲线。 3.根据载荷—伸长曲线绘制应力—应变曲线和真应力—真应变曲线。并计算各种拉伸力学性能。 二.实验原理 拉伸试验是在规定的试验温度、湿度和速度的条件下，对标准试样沿其纵轴方向施加拉伸载荷，直到试样被拉断为止。 L0 P P 试样的伸长率即应变ε为 : 拉伸时，试样在纵轴方向所受到的标准应力σ为: 上式中P为拉伸载荷；A0为试样的初始截面 ;L0为试样标定线间的初始长度；△L为拉伸后标定线长度的增长量。 典型的聚合物拉伸应力—应变曲线如图所示: 屈服点之前是弹性区 弹性区: 除去应力后材料能恢复原状. 屈服点之后是塑性区 塑性区 : 材料产生塑性形变,不再恢复原状. 屈服点 根据拉伸过程中屈服点的表现，伸长率的大小以及其断裂情况，应力—应变曲线大致可分为以下五种类型： 1 5 4 2 3 1.软而弱 2.硬而脆 3.硬而强 5.硬而韧 4.软而韧 P P L0 对于形变很大的聚合物材料，由于拉伸过程中试样的截面积发生变化,故必须转化为真应力与真应变关系. 真应力σ为： 真应变 为： 假定试样在大形变时体积不变，即AL=A0L0，则真应力可表示为： 将应力σ及应变ε代入可求得真应力σ‘与真应变 的关系: 根据真应力σ—真应变δ曲线可得到真实拉伸力学性能。 弹性强度 刚性 回弹性 = 塑性强度 延性= 韧性 三.实验仪器 1.聚苯乙烯（PS）DIN标准双叉型试样3根。 2.聚丙烯（PP）DIN标准双叉型试样3根。 3.AG—2000A岛津材料试验机1台。 1.调试和安装好拉伸实验用的夹具及样品. 2.设定拉力机的实验条件(实验速度等). 3.键入样品参数(标定间距、样品的厚度及宽度) 4.检查条件无误后开始实验. 同时注意记录仪的工作,观察扫描出来的载荷-伸长曲线. 观察样品的变化 6.样品被拉断时停止实验. 样品 四.实验步骤 五.数据处理 1. 根据电子拉力机绘出的PS，PP拉伸曲线，比较和鉴别它们的性能特征。 2. 根据PP的载荷—伸长曲线、逐点计其 , , ; 韧 性 延 性 塑性强度 塑性区 回弹性 刚 性 弹性强度 弹性区 物 性 3. 将计算结果绘制成σ—ε和σ—δ曲线，并将其真实拉伸力学性能的表征参数填入下表： 六.思考题 1. 改变试验的拉伸速率会对试验产生什么影响？ 2. 在试验过程中，试样的截面积变化会对最终谱图产生什么影响？ 3.你认为在现有的试验条件下能否真实地获得或通过计算获得瞬时地截面积A？