拉伸性能的測定修改版

1、文件編號版本第 1版拉伸性能的測定修改號0頁數(shù)第 1 頁共11 頁拉伸性能的測定1 原理沿試樣縱向主軸恒速拉伸，直到斷裂或應(yīng)力（負(fù)荷）或應(yīng)變（伸長）達(dá)到某一預(yù)定值，測量這一過程中試樣承受的負(fù)荷及其伸長。2 . 術(shù)語和定義2.1 標(biāo)距（?）試樣中間部分兩標(biāo)線之間的初始距離，以mm 為單位。2.2 實(shí)驗(yàn)速度（?）在實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)機(jī)夾具分離速度，以mm min 為單位。2.3 拉伸應(yīng)力tensile stress 在試樣標(biāo)距長度內(nèi)任何給定時刻每單位原始橫截面積上所受的拉伸力以 MPa 為單位。2.3.1 拉伸屈服應(yīng)力, 屈服應(yīng)力tensile stress at yield yield stres

2、s y發(fā)生應(yīng)力不增加而應(yīng)變增加時的最初應(yīng)力以 MPa 為單位該應(yīng)力值可能小于材料的最大應(yīng)力（見圖1 中的曲線b 和曲線c）。2.3.2 拉伸斷裂應(yīng)力tensile stress at break B試樣斷裂時的拉伸應(yīng)力（見圖 1） 以 MPa 為單位。2.3.3 拉伸強(qiáng)度tensile strength M在拉伸試驗(yàn)過程中試樣承受的最大拉伸應(yīng)力（見圖1） 以 MPa 為單位。2.3.4 x% 應(yīng)變拉伸應(yīng)力（見4.4） tensile stress at x% strain x應(yīng)變達(dá)到規(guī)定值x% 時的應(yīng)力以 MPa 為單位。 適用于既無屈服點(diǎn)又不易拉斷的軟而韌的材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線上無明顯屈服點(diǎn)的

3、情況見圖 1 中的曲線d） x 值應(yīng)按有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或由相關(guān)方商定。但在任何情況下x 都必須小于拉伸強(qiáng)度所對應(yīng)的應(yīng)變。如土工格柵產(chǎn)品中的2%、 5%拉伸力。此條用于取代92 版的“偏置屈服應(yīng)力”2.4 拉伸應(yīng)變tensile strain標(biāo)距原始單位長度的增量用無量綱的比值或百分?jǐn)?shù)（%）表示。適用于脆性材料活韌性材料在屈服點(diǎn)以前的應(yīng)變超過屈服點(diǎn)后的應(yīng)變則以“拉伸標(biāo)稱應(yīng)變”代替。2.4.1 拉伸屈服應(yīng)變tensile strain at yield y屈服應(yīng)力時的拉伸應(yīng)變見 4.3.1 和圖 1 中的曲線b 和曲線 c 用無量綱的比值或百分?jǐn)?shù)%表示。文件編號版本第 1版拉伸性能的測定修改號0頁

4、數(shù)第 2 頁共11 頁2.4.2 拉伸斷裂應(yīng)變tensile strain at break B試樣未發(fā)生屈服而斷裂時與斷裂應(yīng)力相對應(yīng)的拉伸應(yīng)變綱的比值或百分?jǐn)?shù)（%）表示。屈服后斷裂的情況見 5.1 。修訂后的GB/T 1040 不再使用“斷裂伸長率”的概念標(biāo)稱應(yīng)變”代替。2.4.3 拉伸強(qiáng)度應(yīng)變tensile strain at tensile strength見圖 1 中的曲線a 和曲線 d 用無量而以“拉伸斷裂應(yīng)變”、 “斷裂m試樣未出現(xiàn)屈服或在屈服點(diǎn)時與拉伸強(qiáng)度相對應(yīng)的拉伸應(yīng)變見圖 1 中的曲線a、 c 和曲線 d 用無量綱的比值或百分?jǐn)?shù)%表示。拉伸強(qiáng)度高于屈服應(yīng)力的情況見5.2。2.

5、5 拉伸標(biāo)稱應(yīng)變nominal tensile strain t兩夾具之間距離夾具間距原始單位長度的增量， 用無量綱的比值或百分?jǐn)?shù)（ %） 表示。只適用于韌性材料屈服點(diǎn)后的應(yīng)變，它表示沿試樣自由長度總的相對伸長率。由于韌性材料文件編號版本第 1版拉伸性能的測定修改號0頁數(shù)第 3 頁共11 頁在屈服點(diǎn)后應(yīng)力基本不變而應(yīng)變迅速增加， 試樣很快變細(xì)、變長 ， 準(zhǔn)確測量兩標(biāo)線之間的距離變得相當(dāng)困難， 為此采用夾具間的原始距離替代試驗(yàn)標(biāo)距、夾具間的距離增量代替伸長改稱為“拉伸標(biāo)稱應(yīng)變”。2.5.1 斷裂標(biāo)稱應(yīng)變nominal tensile strain at break tB試樣屈服后斷裂（見圖 1

6、中的曲線b 和曲線c）時與斷裂拉伸應(yīng)力（見3.2） 相對應(yīng)的拉伸標(biāo)稱應(yīng)變用無量綱的比值或百分?jǐn)?shù)（ %） 表示。無屈服的斷裂情況（見4.2） 。2.5.2 拉伸強(qiáng)度標(biāo)稱應(yīng)變nominal tensile strain at tensile strength tM拉伸強(qiáng)度出現(xiàn)在屈服之后（ 見圖 1 中的曲線b）與拉伸強(qiáng)度對應(yīng)的標(biāo)稱應(yīng)變， 用無量綱的比值或百分?jǐn)?shù)（%）表示。沒有屈服或拉伸強(qiáng)度出現(xiàn)在屈服點(diǎn)時的情況， 見4.3。2.6 拉伸彈性模量modulus of elasticity in tension Et應(yīng)力 2與 1的差值 （ 2- 1） 與對應(yīng)的應(yīng)變 2與 1 的差值（ 2 1； 1=0

7、.0005 2=0.0025）的比值 見圖 1 中的曲線d 和 10.3 中的公式（8） 以 MPa 為單位。此定義不適用于薄膜和橡膠。注：借助計(jì)算機(jī)可以用監(jiān)測點(diǎn)間曲線部分的線性回歸代替以兩個不同的應(yīng)力-應(yīng)變點(diǎn)來測量模量Et。此定義的幾何意義就是應(yīng)力-應(yīng)變曲線上 1， 1）點(diǎn)與 2， 2）兩點(diǎn)間割線的斜率。由于曲線不是完全平滑的此方法的測試誤差較大。2.7 泊松比Poisson s ratio 在縱向應(yīng)變對法向應(yīng)變關(guān)系曲線的起始線性部分內(nèi)垂直于拉伸方向上的兩坐標(biāo)軸之一的拉伸應(yīng)變 與拉伸方向上的應(yīng)變 之比的負(fù)值, 用無量綱的比值表示。按照相應(yīng)的軸向, 泊松比可用 b（寬度方向）或 h（厚度方向）

8、來標(biāo)識。?n n=式中 : n泊松比,以法向n=b（寬度）或h（厚度）上的無量綱比值表示 縱向應(yīng)變 nn=b（寬度）或 h（厚度）時的法向應(yīng)變。泊松比優(yōu)先用于長纖維增強(qiáng)材料。由于標(biāo)準(zhǔn)的變化, 在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施后將要求試驗(yàn)機(jī)提供的數(shù)據(jù)類型、計(jì)算方式符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。試驗(yàn)機(jī)企業(yè)需要修改試驗(yàn)程序以適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)的要求文件編號版本第 1版拉伸性能的測定修改號0頁數(shù)第 4 頁共11 頁3 .GB/T 1040 對試驗(yàn)機(jī)的要求3.5 試驗(yàn)機(jī)3.5.1 概述試驗(yàn)機(jī)應(yīng)符合ISO 5893 和本標(biāo)準(zhǔn)5.1.25.1.5 的規(guī)定。3.1.2 試驗(yàn)速度試驗(yàn)機(jī)應(yīng)能達(dá)到表1 所規(guī)定的試驗(yàn)速度（見 4.2）。試驗(yàn)速度仍為9 種

9、但 1mm/min 的允許偏差由±50%提高到±20% 試驗(yàn)機(jī)企業(yè)應(yīng)引起注表 1 推薦的試驗(yàn)速度速度mm/min公差1± 20a)2± 20a)5± 2010± 2020± 1050± 10100± 10200± 10500± 10a）這些公差均小于GB/T 17200所標(biāo)明的允差。3.1.3 夾具用于夾持試樣的夾具與試驗(yàn)機(jī)相連， 使試樣的長軸與通過夾具中心線的拉力方向重合， 例如可通過夾具上的對中銷來達(dá)到。應(yīng)盡可能防止被夾持試樣相對于夾具滑動。推薦使用下述類型的夾具， 當(dāng)施加在試樣上

10、的拉力增加時， 能保持或增加對試樣的夾持力， 且不會在夾持處引起試樣過早破壞。3.1.4 負(fù)荷指示裝置負(fù)荷指示器應(yīng)帶有能顯示試樣所承受的總拉伸負(fù)荷的裝置。該裝置在規(guī)定的試驗(yàn)速度下應(yīng)無慣性滯后， 指示負(fù)荷的準(zhǔn)確度至少為實(shí)際值的1%， 應(yīng)注意之處均列在GB/T 17200 中有對應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)。3.1.5 引伸計(jì)引伸計(jì)應(yīng)符合GB/T 17200 規(guī)定 ， 應(yīng)能測量試驗(yàn)過程中任何時刻試樣標(biāo)距的相對變化。該儀文件編號版本第 1版拉伸性能的測定修改號0頁數(shù)第 5 頁共11 頁， 但不是必須能自動記錄這種變化且在規(guī)定的試驗(yàn)速度下應(yīng)基本上無慣性滯后1%或更佳精度測量標(biāo)距的變化。這相當(dāng)于在測量模量時， 在 50m

11、m 標(biāo)距基±1 m。， 應(yīng)小心操作以使試樣產(chǎn)生的變形和損壞減至最小。引伸計(jì)和， 其精度應(yīng)為對應(yīng)值的1%或更優(yōu)。用于測量模量時， 相當(dāng)于20× 10 6（ 20微應(yīng)變） 。 選擇應(yīng)變規(guī)表面處理和粘接劑應(yīng)以能顯示被試材料的所3.2 測量試樣寬度和厚度的儀器3.2.1 硬質(zhì)材料其讀數(shù)精度為0.02mm 或更優(yōu)。 測量頭的尺寸和形狀應(yīng)適3.2.2 軟材料0.02mm 或更優(yōu)的度盤式測微計(jì)來測量試樣，其壓頭應(yīng)帶有圓形平面，同20±3 ） kPa 的壓力。4試樣4.1 試樣形狀和尺寸要求GB/T 1040-92 中的II 型試樣及尺寸）文件編號版本第 1版拉伸性能的測定修改號

12、0頁數(shù)第 6 頁共11 頁其它國標(biāo)的尺寸要求一覽：高分子試樣的制備和尺寸要求I ： I 型試樣及尺寸試樣的制備和尺寸要求III ： III 型試樣及尺寸文件編號版本第 1版拉伸性能的測定修改號0頁數(shù)第 7 頁共11 頁文件編號版本第 1版拉伸性能的測定修改號0頁數(shù)第 8 頁共11 頁4.2 試樣的制備尺寸要求：塑料材料選擇試樣類型試樣材料類型試樣制備方法最佳厚度mm試驗(yàn)速度硬質(zhì)熱塑性塑 熱塑性增強(qiáng)塑料注塑模壓4B C D E F硬質(zhì)熱塑性塑料板 熱固性塑料板含層壓板機(jī)械加工2A B C D EF G軟質(zhì)熱塑性塑料及板注塑、模壓 板材機(jī)械加工 和沖切加工2F G H I熱固性塑料（含填充、增強(qiáng)塑

13、料）注塑模壓C熱固性塑料板機(jī)械加工B C DA:1mm/min, B:2mm/min, C:5mm/min, D:10mm/min, E:20mm/min, F:50mm/min, G:100mm/min ,H:200mm/min ， I:500mm/min4.3 標(biāo)線如果使用光學(xué)引伸計(jì)，特別是對于薄片和薄膜，應(yīng)在試樣上標(biāo)出規(guī)定的標(biāo)線，標(biāo)線與試樣的中心距離大致相等，兩標(biāo)線間的距離的測量精度應(yīng)達(dá)到1%或更優(yōu)。標(biāo)線不能刻劃或者沖刻或者壓印在試樣上，以免損壞受試材料，應(yīng)采用對受試材料無影響的標(biāo)線，而且所劃的每條線要盡量窄。4.4 試樣的檢查試樣應(yīng)無扭曲，相鄰的平面間應(yīng)相互垂直。表面和邊緣應(yīng)無劃痕、空

14、洞、凹陷和毛刺。試樣可與直尺、直角尺、平板比對，應(yīng)用目測并用螺旋微測器檢查是否符合這些要求。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)試樣有一項(xiàng)或幾項(xiàng)不合要求時，應(yīng)舍棄或在實(shí)驗(yàn)前機(jī)器加工至合適的尺寸和形狀。文件編號版本第 1版拉伸性能的測定修改號0頁數(shù)第 9 頁共11 頁5 試樣數(shù)量5.1每個受試方向和每項(xiàng)性能（拉伸模量、拉伸強(qiáng)度等）的實(shí)驗(yàn)數(shù)量不少于5 個。 如果需要精密度更高的平均值，試樣數(shù)量可多于5 個， 可用置信區(qū)間（95%概率，見 ISO 2602:1980 ）估算得出。 5.2應(yīng)廢棄在肩部斷裂或者塑形變形擴(kuò)展到整個肩寬的啞鈴形試樣并取樣重新實(shí)驗(yàn)。5.3當(dāng)試樣在夾具內(nèi)出現(xiàn)滑移或在距任一夾具10mm以內(nèi)斷裂，或者明顯缺

15、陷導(dǎo)致過早破壞時，由此試樣得到的數(shù)據(jù)不應(yīng)用來分析結(jié)果，應(yīng)取試樣重新實(shí)驗(yàn)。由于這些數(shù)據(jù)的變化是受試材料性能變化的函數(shù)，因此， 無論數(shù)據(jù)怎樣變化，不應(yīng)隨意舍棄數(shù)據(jù)。注： 如果多數(shù)的破壞出現(xiàn)在可接受破壞判據(jù)以外時，可用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析得出數(shù)據(jù)。但一般認(rèn)為最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能是過低的。在這種情況下，最好重復(fù)實(shí)驗(yàn)，以減少不可接受實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可能性。6 實(shí)驗(yàn)步驟6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)在與試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)相同環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，除非有關(guān)方面另有商定，例如在高溫或低溫下實(shí)驗(yàn)。6.2 試樣尺寸在每個試樣中部距離標(biāo)距每端5mm 以內(nèi)測量寬度b 和厚度h。寬度b 精確至0.1mm，厚度 h 精確至 0.02。記錄每個試樣寬度和厚度的算術(shù)

16、平均值，以便用于其他計(jì)算。6.3 夾持將試樣放到夾具中，務(wù)必使試樣的長軸線與實(shí)驗(yàn)機(jī)的軸線成一條直線。當(dāng)使用夾具對中時， 為得到準(zhǔn)確對中，應(yīng)在緊固夾具前稍微繃緊試樣，然后平穩(wěn)而牢固地夾緊夾具，以防止試樣滑移。6.4 預(yù)應(yīng)力試樣在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)處于基本不受力狀態(tài)。但在薄膜試樣對中時可能產(chǎn)生這種預(yù)應(yīng)力，特別是較軟材料由于夾持壓力，也能引起這種預(yù)應(yīng)力。在測量模量時，實(shí)驗(yàn)初始應(yīng)力?0，不應(yīng)超過下值，見式（1） ： ?0 5× 10-4Et（1）與此相對應(yīng)的預(yù)應(yīng)變應(yīng)滿足?0 0.05%。當(dāng)測量相關(guān)應(yīng)力（如：? ?y、 ?M 、 ?B）時，應(yīng)滿足式（2） ：?0 10-2?（2）6.5 引伸計(jì)的安裝平衡

17、預(yù)應(yīng)力后，將校準(zhǔn)過的引伸計(jì)安裝到試樣的標(biāo)距上并調(diào)正，根據(jù) 3.1.5所述， 裝上縱向應(yīng)變規(guī)。如需要，測出初始距離（標(biāo)距）。如要測定泊松比，則應(yīng)在縱軸和橫軸方向上文件編號版本第 1版拉伸性能的測定修改號0頁數(shù)第 10頁共11 頁同時安裝兩個伸長或應(yīng)變測量裝置。用光學(xué)方法測量伸長時，應(yīng)按4.3 的規(guī)定在試樣上標(biāo)出測量標(biāo)線。測定拉伸標(biāo)稱應(yīng)變 t（見4.5）時，用夾具移動距離表示試樣自由長度的伸長。6.6 實(shí)驗(yàn)速度根據(jù)有關(guān)材料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定實(shí)驗(yàn)速度，如果缺少這方面的資料，可與有關(guān)方面根據(jù)表 4.2商定。測定彈性模量、屈服點(diǎn)前的應(yīng)力應(yīng)變性能及測定拉伸強(qiáng)度和最大伸長時，可能需要采用不同的速度。對于每種實(shí)驗(yàn)

18、速度，應(yīng)分別使用單獨(dú)的試樣。測定彈性模量時，選擇的實(shí)驗(yàn)速度應(yīng)盡可能使應(yīng)變速率接近每分鐘1%標(biāo)距。 GB/T 1040與受試材料相關(guān)的部分給出了適用于不同類型試樣速度。6.7 數(shù)據(jù)的記錄記錄實(shí)驗(yàn)過程中試樣承受的負(fù)荷及與之對應(yīng)的標(biāo)線間或夾具間距離的增量，此操作最好采用能得到完整應(yīng)力應(yīng)變曲線的自動記錄系統(tǒng)見第七章式（3） 、式（4）和式（5） 。根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變曲線或其他適當(dāng)方法，測定需要的應(yīng)力和應(yīng)變。對于超出可接受破壞判據(jù)以外的諸種破壞，見5.2 和 5.3 的要求。7 結(jié)果計(jì)算和表示7.1 應(yīng)力計(jì)算根據(jù)試樣的原始橫截面積按式（3）計(jì)算應(yīng)力值：? ?.（ 3）式中：?拉伸應(yīng)力，單位為兆帕（MPa） ；F所測的對應(yīng)負(fù)荷，單位為牛（N） ；A 試樣原始橫截面積，單位為平方毫米（mm2） 。7.2 應(yīng)變計(jì)算根據(jù)標(biāo)距由式（4）或式（5）計(jì)算應(yīng)變值：L（）L × 100 （ 5.）式中： 應(yīng)變，用比值或百分?jǐn)?shù)表示；L