拉力試驗(yàn)機(jī)四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)
在拉力試驗(yàn)機(jī)(或W能試驗(yàn)機(jī))上進(jìn)行四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)時(shí),需遵循相關(guān)國際或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以確保測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可比性。以下是常見的四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),涵蓋不同材料類型(金屬、塑料、復(fù)合材料、陶瓷等):
發(fā)瑞拉力試驗(yàn)機(jī)
1. 通用標(biāo)準(zhǔn)(適用于多種材料)
(1) ASTM D790 / ISO 178 - 塑料與復(fù)合材料的彎曲性能測試
適用范圍:剛性/半剛性塑料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
試樣尺寸:
矩形條狀,典型尺寸:80×10×4 mm(長×寬×厚)。
跨距(L)通常為試樣厚度的16倍(如64 mm)。
加載速率:通常1~2 mm/min,或按公式計(jì)算應(yīng)變速率。
計(jì)算公式:
抗彎強(qiáng)度
(F:Z大載荷,m:載荷-位移曲線斜率)
(2) ISO 14125 - 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彎曲性能
類似ASTM D790,但更側(cè)重復(fù)合材料層合板的測試。
2. 金屬材料標(biāo)準(zhǔn)
(1) ASTM E290 / ISO 7438 - 金屬材料的彎曲試驗(yàn)
適用范圍:金屬板材、棒材的延展性評估。
測試類型:
四點(diǎn)彎曲:用于測定彈性模量、屈服強(qiáng)度。
三點(diǎn)彎曲:更常見于工藝性測試(如180°彎曲試驗(yàn))。
試樣要求:矩形或圓形截面,長度需滿足跨距要求。
3. 陶瓷與脆性材料標(biāo)準(zhǔn)
(1) ASTM C1161 - 陶瓷材料的四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度測試
試樣尺寸:通常3×4×50 mm(寬×高×長)。
跨距比:
下支點(diǎn)跨距(L?):40 mm,
上加載點(diǎn)跨距(L?):20 mm(即L?/L?=2)。
加載速率:0.5 mm/min,避免動(dòng)態(tài)沖擊。
(2) ISO 14704 - 精細(xì)陶瓷的彎曲強(qiáng)度測試
與ASTM C1161類似,但跨距比例可能不同。
4. 木材與建筑材料標(biāo)準(zhǔn)
(1) ASTM D143 / ISO 3133 - 木材的彎曲性能
試樣尺寸:20×20×300 mm(硬木)或更大尺寸。
跨距:通常為試樣高度的14~20倍。
(2) EN 12372 - 天然石材的抗彎強(qiáng)度測試
采用四點(diǎn)彎曲法,試樣尺寸通常為100×100×400 mm。
5. 四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的關(guān)鍵參數(shù)
參數(shù)典型要求
跨距比通常L?(下支點(diǎn)跨距): L?(上加載點(diǎn)跨距)= 2:1 或 3:1(如ASTM C1161)
加載速率0.5~2 mm/min(脆性材料慢速,韌性材料可稍快)
試樣對中必須嚴(yán)格居中,偏差≤1%跨距
數(shù)據(jù)采集記錄載荷-位移曲線,至少采樣10點(diǎn)/秒
環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境(23±2°C,50±5% RH),除非材料標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定
6. 試驗(yàn)步驟(以ASTM D790為例)
試樣制備:按標(biāo)準(zhǔn)尺寸切割,確保表面無缺陷。
安裝夾具:
下支點(diǎn):兩個(gè)固定圓柱支撐(跨距L?)。
上壓頭:兩個(gè)加載圓柱(跨距L?)。
對中調(diào)整:使用對中工具確保試樣與支點(diǎn)垂直。
預(yù)加載:施加微小載荷(如5 N)消除間隙。
正式測試:以規(guī)定速率加載至斷裂或Z大變形。
數(shù)據(jù)分析:計(jì)算抗彎強(qiáng)度、彎曲模量等參數(shù)。
7. 注意事項(xiàng)
夾具選擇:使用低摩擦圓柱形支座,避免局部壓潰。
脆性材料防護(hù):加裝防護(hù)罩,防止碎片飛濺。
標(biāo)準(zhǔn)更新:定期核對新版標(biāo)準(zhǔn)(如ASTM/ISO可能修訂)。
總結(jié)
四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)選擇取決于材料類型和測試目的:
塑料/復(fù)合材料:ASTM D790 / ISO 178
金屬:ASTM E290
陶瓷:ASTM C1161
木材/石材:ASTM D143 / EN 12372
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