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碳素材料楊氏彈性模量測試試驗機操作步驟

更新時間:2020-09-11  瀏覽次數:

碳素材料不僅可以做楊氏彈性模量性能測試,還可以做徑向拉伸強度、抗拉強度、拉伸破壞、靜剛度、載荷強度、壓縮變形等性能試驗。所選的設備我們常稱為:碳素材料專用試驗機、碳素材料萬能測試機、碳素材料靜剛度試驗機。

碳素材料做楊氏彈性模量測試時對試樣的要求:

1、在試樣兩端和長度的1/3和2/3處分別測量其直徑,按照直徑的四個測量值分別計算面積,然后計算面積的算術平均值A,計算結果精確至小數點后兩位數字。

2、沿圓柱體試樣的圓周每間隔90°測量其長度,計算長度四個測量值的算術平均值L,計算結果精確至小數點后兩位數字。

操作步驟:

1、將試樣放在受壓中心的位置上,穩定均勻地施加壓力,加壓速度為1/3 mm/s。

2、首先進行預壓,第一次增加壓力至10000N,去除切割時造成的毛刺(會影響彈性系數的測試結果),然后卸載。

3、接著第二次增加壓力至30000N,在壓力在10000N~30000N之間時,進行測量,然后卸載。在此期間,對應每一個壓力P,試樣都有相對于原始長度L的一個變形量△L,壓力P與變形量△L之間呈直線關系,如圖1所示。在壓力為10000N~30000N之間時,任取一個測量點t,測量該點試樣的所受的壓力Pt和變形量△Lt (即試樣的原始長度L和壓縮后的長度Lt之差)。

上述2次加壓壓力和楊氏模量的測量如圖2所示:

 

碳素材料彈性模量試驗結果的計算

根據第2次加壓測得的壓力Pt與試樣的變形量△Lt按公式(2)計算楊氏模量E:

 

式中:

E — 材料的楊氏模量,單位為吉帕(GPa);

Pt — 測試開始后,測量點t的壓力,單位為千牛(KN);

L— 測試前試樣的初始長度,單位為毫米(mm);

A— 試樣的截面積,單位為平方毫米(mm2);

△Lt— 測試開始后,相應于Pt 時的試樣初始長度與測量點t的試樣長度的差值,單位為毫米(mm)。 

計算結果修約至小數點后1位數字。

 

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