最近，我們接待了一位塑膠制品行業(yè)的客戶，客戶帶了六種塑料材料的啞鈴型試樣，需要獲取這六種材料的拉伸性能，獲取泊松比、楊氏模量、屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等力學(xué)參數(shù)，來為產(chǎn)品選型和工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。今天，科準(zhǔn)測控小編就以本次實(shí)測為例，為您詳細(xì)拆解利用科準(zhǔn)測控的雙柱拉力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行塑料拉伸試驗(yàn)的全過程。
一、測試原理
拉伸試驗(yàn)是材料力學(xué)性能測試中最基礎(chǔ)也是最重要的一項(xiàng)。通過將標(biāo)準(zhǔn)試樣以恒定速度拉伸至斷裂，記錄載荷-位移曲線，從而計(jì)算出材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等參數(shù)。本次測試還特別使用了視頻引伸計(jì)，非接觸式精確測量試樣標(biāo)距段內(nèi)的應(yīng)變變化，進(jìn)而計(jì)算出泊松比。
二、測試標(biāo)準(zhǔn)
ISO 527：塑料拉伸性能測定（國際標(biāo)準(zhǔn)）
ASTM D638：塑料拉伸性能標(biāo)準(zhǔn)測試方法（美國標(biāo)準(zhǔn)）
GB/T 1040：塑料拉伸性能試驗(yàn)方法（中國標(biāo)準(zhǔn)）
三、測試儀器
雙柱拉力試驗(yàn)機(jī)（配視頻引伸計(jì)）
四、測試流程
步驟一：試樣準(zhǔn)備
每種材料各準(zhǔn)備3個(gè)試樣，共計(jì)18個(gè)試樣。檢查試樣外觀，記錄初始尺寸，并在標(biāo)距段兩端做好標(biāo)記，便于視頻引伸計(jì)識(shí)別。
步驟二：試樣安裝
將試樣放入楔形夾具中，確保試樣軸線與夾具中心線重合，避免偏心加載導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。夾持時(shí)注意力度適中，既要防止打滑，又不能夾傷試樣。
步驟三：視頻引伸計(jì)對焦與標(biāo)定
調(diào)整視頻引伸計(jì)鏡頭，使試樣標(biāo)距段清晰成像。設(shè)定標(biāo)距為75mm，完成系統(tǒng)標(biāo)定，確保應(yīng)變測量精度。
步驟四：參數(shù)設(shè)置
在試驗(yàn)機(jī)控制軟件中設(shè)置測試參數(shù)：
試驗(yàn)速度：50mm/min
標(biāo)距：75mm
數(shù)據(jù)采集頻率：適當(dāng)設(shè)定，確保曲線平滑
視頻同步：啟動(dòng)視頻記錄，與力值、應(yīng)變數(shù)據(jù)同步
步驟五：正式拉伸測試
啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，夾具以50mm/min的速度勻速分離，對試樣施加拉伸載荷。試驗(yàn)過程中：
視頻引伸計(jì)實(shí)時(shí)捕捉標(biāo)距段內(nèi)的應(yīng)變變化
力值傳感器記錄載荷變化
系統(tǒng)自動(dòng)繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線
當(dāng)試樣斷裂后，試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)停止，保存完整的測試數(shù)據(jù)。
步驟六：數(shù)據(jù)記錄與計(jì)算
保存完整的載荷-位移原始數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)。根據(jù)記錄的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，計(jì)算以下參數(shù)：
楊氏模量：從曲線彈性段選取線性區(qū)間計(jì)算斜率
屈服強(qiáng)度：曲線中出現(xiàn)屈服平臺(tái)時(shí)對應(yīng)的應(yīng)力值；若無明顯屈服點(diǎn)，則取規(guī)定塑性應(yīng)變對應(yīng)的應(yīng)力
拉伸強(qiáng)度：曲線中zuida應(yīng)力值
泊松比：通過視頻引伸計(jì)同時(shí)測量軸向應(yīng)變和橫向應(yīng)變計(jì)算得出
步驟七：重復(fù)測試
對每種材料的3個(gè)試樣依次完成測試，評估數(shù)據(jù)重復(fù)性。
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