力學(xué)性能測試.ppt

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1、力學(xué)性能測試Testing力學(xué)性能測試機械強度拉伸測試?yán)鞙y試程序拉伸模量拉伸強度彎曲測試彎曲測試程序彎曲模量彎曲強度壓縮測試壓縮測試程序壓縮強度沖擊測試沖擊測試程序沖擊強度硬度測試硬度測試程序布氏硬度機械強度材料所受的外力超過其能承受的能力，就會發(fā)生破壞。材料抵抗外力破壞的能力稱為機械強度。在各種實際應(yīng)用中，機械強度是材料力學(xué)性能的重要指標(biāo)。對于各種不同的破壞力，有不同的強度指標(biāo)，如拉伸測試的抗拉強度、彎曲測試的抗彎強度和沖擊測試的抗沖強度等。測試標(biāo)準(zhǔn)為了得到可相比較的結(jié)果，就必須對這些測試制定嚴(yán)格的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織根據(jù)各參加國反復(fù)試驗驗證的結(jié)

2、果，經(jīng)協(xié)商制定了各種國際標(biāo)準(zhǔn)。各國都參照這些國際標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合本國實際情況制定自己的國家標(biāo)準(zhǔn)方法，用以明確規(guī)定測試所用儀器的規(guī)格、測試的具體條件和手續(xù)、以及試樣的規(guī)格和制備方法等。拉伸測試?yán)鞙y試程序拉伸測試就是以恒定速率拉伸標(biāo)準(zhǔn)樣條，直至樣條斷裂。拉伸測試通常用萬能試驗機完成；拉伸測試中標(biāo)準(zhǔn)樣品通常制成啞鈴型。拉伸模量在整個拉伸過程中，應(yīng)力對應(yīng)變的關(guān)系不總是保持線性；只有當(dāng)變形很小時，二者的關(guān)系才表現(xiàn)為線性，因此，拉伸（楊氏）模量通常由拉伸初始階段的應(yīng)力與應(yīng)變的比計算，即式中為?l/l0小載荷P時的伸長率拉伸強度在規(guī)定的測試條件（溫度、濕度和速度）下，沿標(biāo)

3、準(zhǔn)樣條軸向施加拉伸載荷，樣條斷裂前承受的最大應(yīng)力即為拉伸強度，也稱抗拉強度。拉伸強度由斷裂前最大牽引力除以樣條寬度和厚度的乘積計算得到。必須注意的是，樣條的寬度和厚度隨著伸長而減小，工程上通常用樣條的初始寬度和厚度計算拉伸強度。彎曲測試彎曲測試程序彎曲測試就是對標(biāo)準(zhǔn)樣條施加彎曲力矩，直到樣條折斷為止。彎曲模量彎曲模量由以下公式計算式中L為測試跨度，b為樣條寬度，d為樣條厚度，?為撓度，即小載荷P時樣條著力處的位移。彎曲強度在規(guī)定的測試條件下，對標(biāo)準(zhǔn)樣條施加彎曲載荷，樣條折斷前承受的最大應(yīng)力即為彎曲強度，也稱抗拉強度或撓曲強度。彎曲強度由以下公式計算得到式

4、中Pmax為樣條折斷前承受的最大應(yīng)力，L為測試跨度，b為樣條寬度，d為樣條厚度。壓縮測試壓縮測試程序壓縮測試就是對材料施加壓力載荷，直至材料破碎。壓縮強度壓縮強度定義為材料破碎前所承受的最大應(yīng)力。沖擊測試沖擊測試程序沖擊測試是測定材料在高速沖擊下的韌性或抵抗沖擊載荷破壞的能力。常用的沖擊測試方法有擺錘式?jīng)_擊和落重式?jīng)_擊兩種。擺錘式?jīng)_擊試驗擺錘式?jīng)_擊試驗是讓重錘擺動沖擊標(biāo)準(zhǔn)試樣，測量擺錘沖斷試樣消耗的功。試樣的安放方式有簡支梁式和懸臂梁式，前者是用擺錘打擊簡支梁試樣的中央，后者是用擺錘打擊懸臂梁試樣的自由端。擺錘式?jīng)_擊試驗簡支梁式懸臂梁式擺錘沖擊測試試樣擺

5、錘沖擊測試所用的試樣既可以是帶缺口的，也可以是無缺口的。采用帶缺口的試樣的目的是使試樣的截面積大為減小，受沖擊時試樣斷裂發(fā)生在缺口處，所有的沖擊能量都能被局部的地方吸收，從而提高試驗的準(zhǔn)確性。落重式?jīng)_擊試驗落重式?jīng)_擊試驗是讓球狀或鏢狀標(biāo)準(zhǔn)重物從已知高度落到板狀或片狀樣條上，記錄下落重物剛剛足以使樣條產(chǎn)生裂痕或破壞的條件，從重物的重量和下落高度計算使試樣破壞所需要的能量。沖擊強度沖擊強度定義為試樣受沖擊載荷而折斷時單位截面積所吸收的能量，即式中W為沖斷試樣所消耗的功，b和d分別為斷面的寬度和厚度。高速拉伸——另類沖擊測試在拉伸試驗中，當(dāng)拉伸速率足夠高時，拉

6、斷試樣所做的功與試樣受沖擊破壞時所吸收的能量相當(dāng)，因此，高速拉伸試驗機也可以用來測試材料的沖擊強度。高速拉伸測試中沖擊強度通常定義為應(yīng)力—應(yīng)變曲線下的面積。硬度測試硬度硬度是衡量材料表面抵抗機械壓力能力的一種指標(biāo)。硬度測試中，載荷加載的方式有動載法和靜載拉兩類。前者用彈性回跳法和沖擊力把鋼球壓入試樣，后者則一定形狀的硬材料為壓頭，平穩(wěn)地壓頭壓入試樣。根據(jù)壓頭形狀的不同和計算方法差異，硬度有布氏硬度、洛氏硬度和邵氏硬度等幾種。布氏硬度布氏硬度測試是以平穩(wěn)的載荷將硬鋼球壓入試樣表面，保持一定時間使材料充分變形，并測量壓入深度，計算試樣表面的凹痕的表面積，以單

7、位面積上承受的載荷為材料的布氏硬度。