一自動化裝置、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
1.進(jìn)一步熟悉電子萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)操作以及拉伸實(shí)驗(yàn)的基本操作過程組織了;
2.通過橡膠材料的拉伸實(shí)驗(yàn)顯著,理解高分子材料拉伸時的力學(xué)性能深入開展,觀察橡膠拉伸時的變形特點(diǎn),測定橡膠材料的彈性模量E需求,強(qiáng)度極限σb,伸長率δ和截面收縮率Ψ。
二各方面、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.TSKL-500N型500N電子萬能試驗(yàn)機(jī)道路;
2.游標(biāo)卡尺;
3.橡膠材料試件一份今年。
TSKL-500N型500N電子萬能試驗(yàn)機(jī)
三空間廣闊、實(shí)驗(yàn)原理
拉伸橡膠試件時,萬能試驗(yàn)機(jī)可自動繪出橡膠的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線真諦所在。圖中曲線的最初階段會呈彎曲線狀研學體驗,這是由于試樣頭部在夾具內(nèi)有滑動及實(shí)驗(yàn)機(jī)存在間隙等原因造成的。分析時應(yīng)將圖中的直線段延長與橫坐標(biāo)相交于O點(diǎn)提供深度撮合服務,作為其坐標(biāo)原點(diǎn)深刻內涵。橡膠的拉伸只有彈性階段。拉伸曲線可以直觀而又比較準(zhǔn)確地反映出橡膠拉伸時的變形特征及受力和變形間的關(guān)系最為突出。橡膠拉伸時逐步改善,基本滿足胡克定律,在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上大致為一段直線,因此可以用這一段直線的斜率tanα來表示彈性模量E落實落細。為了更準(zhǔn)確地計(jì)算出彈性模量的值,可以用Matlab對比例極限內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行直線擬合組成部分,得到擬合直線的斜率深入闡釋,即為彈性模量的值。
四開拓創新、實(shí)驗(yàn)過程
1.用游標(biāo)卡尺測量橡膠試件實(shí)驗(yàn)段的寬度h和厚度b確定性,并標(biāo)注一個20 mm的標(biāo)距,并做記錄去完善;
2.打開試驗(yàn)機(jī)主機(jī)及計(jì)算機(jī)等實(shí)驗(yàn)設(shè)備意料之外,安裝試件;
3.打開計(jì)算機(jī)上的實(shí)驗(yàn)軟件設備,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)程序界面橋梁作用,選擇聯(lián)機(jī),進(jìn)行式樣錄入和參數(shù)設(shè)置,輸入相關(guān)數(shù)據(jù)并保存相貫通;
4.再認(rèn)真檢查試件安裝等實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作增產,并對實(shí)驗(yàn)程序界面上的負(fù)荷、軸向變形和位移進(jìn)行清零系統,確保沒有失誤的方法;
5. 點(diǎn)擊程序界面上的實(shí)驗(yàn)開始按鈕,開始實(shí)驗(yàn)方法;
6. 試件被拉斷后生產創效,根據(jù)實(shí)驗(yàn)程序界面的提示,測量相關(guān)數(shù)據(jù)并輸入進行探討,點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)結(jié)束緊密協作;
7. 從實(shí)驗(yàn)程序的數(shù)據(jù)管理選項(xiàng)中,調(diào)出相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理,以備之后處理數(shù)據(jù)使用。
五、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1. 在實(shí)驗(yàn)開始前切實把製度,必須檢查橫梁移動速度設(shè)定優化上下,嚴(yán)禁設(shè)定高速度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中禁止在▲最新、▼方向鍵之間直接切換發揮重要作用,需要改變方向時,應(yīng)先按停止鍵模樣;
2. 安裝試件時取得顯著成效,要注意不能把試件直接放在下側(cè)夾口處,而是應(yīng)該用手將試件提起數據顯示,觀察夾口下降的高度是否合適要求,之后再將試件夾緊、固定總之;
3. 橫梁速度v=500mm/min長足發展,最大載荷為500N,最大位移400mm足了準備;
4. 實(shí)驗(yàn)過程中不能點(diǎn)“停止”,而是“實(shí)驗(yàn)結(jié)束”或者等樣品斷裂后試驗(yàn)機(jī)自動停機(jī)支撐作用,否則將不能計(jì)算保存已經(jīng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)穩步前行;
5. 安裝試件時橫梁的速度要調(diào)整好,不能太快著力提升,試件安裝完成后指導,要確認(rèn)橫梁是否停止運(yùn)動,以免造成事故動手能力。
六服務品質、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄
橡膠試件尺寸如下表:
|
試驗(yàn)前 |
試驗(yàn)后 |
標(biāo)距長度 |
l0=20 mm |
l1=101.18 mm |
寬度 |
h0=6 mm |
h1=6 mm |
厚度 |
b0=2 mm |
b1=2 mm |
七傳遞、 數(shù)據(jù)處理
1. 橡膠材料試件拉伸時的負(fù)荷-位移曲線:
圖1:橡膠材料拉伸的負(fù)荷-位移曲線
2. 由于橡膠材料試件的厚度與寬度在不斷變化,這里只能用試件的初始橫截面積來大致計(jì)算應(yīng)力與應(yīng)變過程,圖像如下:

圖2:橡膠材料拉伸的大致應(yīng)力-應(yīng)變曲線
3. 彈性模量的發生。選取應(yīng)力-應(yīng)變曲線中部較為接近直線的數(shù)據(jù),擬合后得到的直線圖像如下圖所示:

圖3:應(yīng)力-應(yīng)變擬合曲線
由直線的斜率可得到橡膠材料的大致彈性模量E =7.906 MPa進一步完善。
4. 強(qiáng)度極限約為12.1875MPab相結合。
5. 斷裂前后試件的寬度與厚度沒有發(fā)生變化,即橫截面積沒有發(fā)生變化影響,故斷裂伸長率和截面伸縮率均為0相關性。
八、試驗(yàn)思考分析:
1. 說明橡膠拉伸有什么特點(diǎn)製高點項目?
答: 橡膠材料在拉伸時的必然要求,只有彈性變形階段,沒有屈服階段物聯與互聯、強(qiáng)化階段和局部收縮階段狀況。在彈性變形階段中,除拉伸剛開始的部分外有很大提升空間,負(fù)荷-位移曲線要求、應(yīng)力-應(yīng)變曲線基本為一條直線。橡膠材料被拉斷后供給,斷口截面均勻不斷發展,沒有較為明顯的特征。
2. 為了更加準(zhǔn)確地利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算材料的彈性模量E 拓展應用,需要采取哪些措施非常重要?
答:數(shù)據(jù)處理中使用Matlab軟件對彈性階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行直線擬合,理論上數(shù)據(jù)越多結(jié)果越精確自動化方案。但橡膠在被拉伸時行動力,彈性階段并不是一直保持正比關(guān)系并滿足胡克定律。在彈性階段的初期空間廣闊,應(yīng)力應(yīng)變圖像是曲線落到實處,將這一階段的數(shù)據(jù)用到直線擬合中會帶來較大的誤差。所以在選擇數(shù)據(jù)時,選用拉伸曲線中部較為接近直線的部分營造一處。
3. 橡膠的彈性模量很小,為什么會有很大的變形量線上線下?
答:橡膠是由線型的長鏈分子組成的保供。由于熱運(yùn)動,這種長鏈分子在不斷地改變著形狀,因此在常溫下橡膠的長鏈分子處于蜷曲狀態(tài)技術創新,一旦把蜷曲分子拉直就會顯示出形變量很大的特點(diǎn)醒悟。當(dāng)外力使蜷曲的分子拉直時,由于分子鏈中各個環(huán)節(jié)的熱運(yùn)動生產體系,力圖恢復(fù)原來比較自然的蜷曲新模式,形成了對抗外力的回縮力。正是這種力促使像膠形變的自發(fā)回復(fù)去突破,造成形變的可逆性品質。但是這種回縮力畢竟是不大的,所以橡膠在外力不大時就可以發(fā)生較大的形變,因而彈性模量很小能運用。
九、 實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié):
1. 安裝試件時橫梁的速度要調(diào)整好參與水平,不能太快講理論;試件安裝完成后,要確認(rèn)橫梁是否停止運(yùn)動智能設備,以免造成事故解決問題;
2. 確保將試件夾緊、固定競爭力,以免在拉伸過程中試件滑出夾口最為突出,無法完成實(shí)驗(yàn); 3. 實(shí)驗(yàn)過程中不能輕易地點(diǎn)“停止”特點,而是“實(shí)驗(yàn)結(jié)束”,否則將不能保存已經(jīng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。