材料的静弯曲强度实验

化学与材料科学学院 材料科学基础实验

实验四 材料的静弯曲强度实验

一、实验目的

1．测定脆性和非脆性材料的静弯曲强度；

2．掌握静弯曲强度的实验方法。

3．正确操作电子式万能材料试验机。

二、实验原理

弯曲性能测试主要用来检验材料在经受弯曲负荷作用时的性能，生产中常用弯曲实验来评定材料的弯曲强度和塑性变形的大小，尤其是对于托架这样的产品，制品经常受到弯曲的作用力，弯曲强度称为质量控制和应用设计的重要参考指标。

弯曲强度测定常常采用简支梁法，将试样放在两支点上，在两支点间的试样上施加集中载荷，如图所示。使脆性材料变形直至破裂时的强度即为弯曲强度，对于非脆性材料来讲，当载荷达到某一值时其变形继续增加而载荷不增加时的强度即为破坏载荷。

根据下式计算弯曲强度：

σ=1.5PL/bh2

式中： p——最大载荷，N；

L——试验时试样的跨度，mm；

b——试样宽度，mm；

h——试样厚度，mm。

三、实验设备及试样

1．设备

电子式万能材料试验机。

2．试样

脆性材料 聚氯乙烯

非脆性材料 聚丙烯

试样 长（120±1）mm，宽（15±0.2）mm，厚（10±0.2）mm。

3．实验温度和湿度

热固性材料为（25±2）℃，热塑性材料为（25±5）℃，相对湿度为（65

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±5）%。

四、实验步骤

1．使用游标卡尺测量试样中间部位的宽度和厚度，测量三点，取其平均值，精确到0.02mm。

2．电子式万能材料试验机使用前预热30分钟。

3．调整电子式万能材料试验机，设定相应的实验参数，最大静态弯曲载荷选择10KN的档位；下压速度选择（l-3）/h（mm/min）；跨度L选择10h±0.5(mm)。

4.调节好跨度，将试样放于支架上，上压头与试样宽度的接触线须垂直于试样长度方向，试样两端紧靠支架两头。

5.启动下降按钮，试验机按设定的参数开始工作。当压头接触到试样后，计算机开始自动记录试样所受的载荷及其产生的位移数据。至试样到达屈服点或断裂时为止，立即停机。

6．保存数据，并根据数据作弯曲载荷-位移曲线图，并保存。根据图形分析试样的弯曲力学行为。

六、实验报告要求

1．简述实验原理，实验条件和方法。

2．明确操作步骤和注意事项。

3．做好原始记录。详细记录静弯曲过程中观察到的现象，结合学到的理论分析现象产生原因（包括试样变形情况，表面和颜色的变化，断裂情况及断面特征等）。

4．作出载荷-位移曲线图；计算试样的静弯曲强度；分析试样的弯曲力学行为。