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碳素材料杨氏弹性模量测试试验机操作步骤

更新时间:2020-09-11  浏览次数:

碳素材料不仅可以做杨氏弹性模量性能测试,还可以做径向拉伸强度、抗拉强度、拉伸破坏、静刚度、载荷强度、压缩变形等性能试验。所选的设备我们常称为:碳素材料专用试验机、碳素材料万能测试机、碳素材料静刚度试验机。

碳素材料做杨氏弹性模量测试时对试样的要求:

1、在试样两端和长度的1/3和2/3处分别测量其直径,按照直径的四个测量值分别计算面积,然后计算面积的算术平均值A,计算结果精确至小数点后两位数字。

2、沿圆柱体试样的圆周每间隔90°测量其长度,计算长度四个测量值的算术平均值L,计算结果精确至小数点后两位数字。

操作步骤:

1、将试样放在受压中心的位置上,稳定均匀地施加压力,加压速度为1/3 mm/s。

2、首先进行预压,第一次增加压力至10000N,去除切割时造成的毛刺(会影响弹性系数的测试结果),然后卸载。

3、接着第二次增加压力至30000N,在压力在10000N~30000N之间时,进行测量,然后卸载。在此期间,对应每一个压力P,试样都有相对于原始长度L的一个变形量△L,压力P与变形量△L之间呈直线关系,如图1所示。在压力为10000N~30000N之间时,任取一个测量点t,测量该点试样的所受的压力Pt和变形量△Lt (即试样的原始长度L和压缩后的长度Lt之差)。

上述2次加压压力和杨氏模量的测量如图2所示:

 

碳素材料弹性模量试验结果的计算

根据第2次加压测得的压力Pt与试样的变形量△Lt按公式(2)计算杨氏模量E:

 

式中:

E — 材料的杨氏模量,单位为吉帕(GPa);

Pt — 测试开始后,测量点t的压力,单位为千牛(KN);

L— 测试前试样的初始长度,单位为毫米(mm);

A— 试样的截面积,单位为平方毫米(mm2);

△Lt— 测试开始后,相应于Pt 时的试样初始长度与测量点t的试样长度的差值,单位为毫米(mm)。 

计算结果修约至小数点后1位数字。

 

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