Механические испытания

Механические испытания

- Сравнение методов ISO (Международной организации)

и ASTM (Американского общества по испытанию материалов)

Применение метода по стандарту ISO не только изменяет условия испытаний и размеры испытательной оправки (по сравнению с методом ASTM), но также требует стандартизованных конструкции пресс-формы и условий формования в соответствии со стандартом ISO 294. Это может привести к различиям в публикуемых значениях - не из-за изменения свойств материала, а из-за изменения метода испытаний. По методу ASTM образец для испытаний имеет толщину 3 мм, тогда как ISO выбрала образцы толщиной 4 мм.

- Универсальный образец для испытаний ISO R527

Скорости при испытаниях: скорость А - 1 мм/мин - модуль растяжения, скорость В - 5 мм/мин - диаграмма напряжений при растяжении для смол со стекловолоконным наполнителем, скорость С - 50 мм/мин -диаграмма напряжений при растяжении для смол без наполнителей.

- Прочность, деформация и модуль упругости при растяжении

ISO R527 (DIN 53455, DIN 53457, ASTM D638M)

Основой для понимания свойств материала являются сведения о том, как материал реагирует на любую нагрузку. Зная величину деформации, создаваемой данной нагрузкой (напряжением), конструктор может предсказать реакцию конкретного изделия на его рабочие условия. Зависимости напряжений и деформаций при растяжении являются наиболее широко публикуемыми механическими свойствами для сравнения материалов или конструирования конкретных изделий.

Зависимости напряжения-деформации при растяжении определяют следующим образом. Образец, имеющий форму двойной лопатки, растягивают с постоянной скоростью и регистрируют приложенную нагрузку и удлинение. После этого вычисляют напряжения и деформации:

• Напряжение: нагрузка/единица площади исходного поперечного сечения, (МПа)
• Деформация: (удлинение/исходная длина) х 100%, (%)

Другими механическими свойствами, определяемыми по зависимости напряжения/деформации, являются:

• Модуль: напряжение/деформация (МПа)

• Предел текучести: max напряжение начала пластического течения материала (МПа)

• Предел прочности: напряжение при разрушении (МПа)

• Разрушающая деформация: деформация при разрушении или максимальное относительное удлинение (%)

• Предел пропорциональности: точка начала нелинейности
• Модуль упругости: модуль ниже предела пропорциональности (МПа)

Прочность, деформация и модуль упругости при растяжении ISO R527

А: предел пропорциональности В: Предел текучести С: предел прочности X: Разрушение 0-А: область предела текучести, упругие свойства После А: - пластичные свойства

- Прочность и модуль упругости при изгибе

ISO 178 (DIN 53452, ASTM D790)

Прочность на изгиб является мерой, показывающей, насколько хорошо материал сопротивляется изгибу, или "какова жесткость материала". В отличие от нагрузки при растяжении при испытаниях на изгиб все силы действуют в одном направлении. Обыкновенный, свободно опертый стержень нагружается в середине пролета: тем самым создается трехточечное нагружение. На стандартной машине для испытаний нагружающий наконечник давит на образец с постоянной скоростью 2мм/мин.

Для вычисления модуля упругости при изгибе по зарегистрированным данным строится кривая зависимости прогиба от нагрузки. Начиная от исходной линейной части кривой, используют минимум пять значений нагрузки и прогиба.

Модуль упругости при изгибе (отношение напряжения к деформации) наиболее часто упоминают при ссылке на упругие свойства. Модуль упругости при изгибе эквивалентен наклону линии, касательной к кривой напряжения/ деформации, в той части этой кривой, где пластик еще не деформировался. Значения напряжений и модуля упругости при изгибе измеряются в МПа.

Прочность и модуль упругости при изгибе ISO 178