TMA三点弯曲玻璃试验总结及数据处理

1、TMA三点弯曲试验总结及数据处理、试验内容三点弯曲应力松弛和蠕变试验，通过 TMA对玻璃做蠕变、松弛试验从而获 得在不同温度下玻璃的松弛模量和蠕变柔量。1、三点弯曲松弛试验试验温度试验预加力试验应变试验样品试验跨距 恒温时间/min试验时间/min30 C15100 c15200C300C350C400r 试验所用试验所设0预加力为应变为450c 0.001N1.0%500C525C550C样品玻璃原片为浮法绿玻，三点弯曲样品尺寸 松弛试验为：长跨距为14mm 宽 10.16mm1mm厚0.321mm11111110.555 30 60 90 120 120 60556.3 C0.530560

2、C0.530二点弯曲蠕父试验试验温度试验预加 力试验所加载荷试验样品力试验跨距恒温时间/min试验时间/min500C1240510 c1180520C530C540C550C556.3 C560试验所用 预加力为0.001N试验所 加载荷 力为 0.01N样品玻璃原 片为浮法绿 玻，样品尺 寸为：长 14mm 宽 1mm 、厚 0.321mm三点弯 曲松弛 试验跨 距为5.08mm10.50.50.50.50.5180150180150180120570C0.560580C0.560试验温度试验预加试验所 加载荷试验样品试验跨距恒温时间试验时间力力/min/min590C160600C样品玻

3、璃试验所用试验所 加载荷原片为浮法绿玻，样品尺寸三点弯 曲松弛130610 c预加力为力为为：长试验跨1600.001N距为0.01N14mm 宽1mm厚5.08mm620C0.321mm0.560630C0.530、试验结果处理1、处理方法：对三点弯曲试验测得的玻璃蠕变和松弛结果进行处理，各个温度点的处理结果由图1图27给出，具体处理过程如下：1）、由参考文献1确定各个温度点的瞬时模量或瞬时柔量。在蠕变测试结 果中将小于所确定的瞬时柔量的值全部去掉， 然后插入所确定的瞬时柔量值及其 所对应的时间。2）、由参考文献2得玻璃在30 c时的弯曲模量为 68500MPa,将其值与 TMA测得的在相同

4、温度下的瞬时模量60921.56MPa作商得一系数 8=1.124396683,3）、将试验测得的各个温度点的瞬时模量乘上系数 8,就得到一组经过系数 修正后的各个温度点的瞬时模量。在试验温度等于和高于 550c时，将系数修正 后得到的瞬时模量求倒数就得到其相对应的瞬时蠕变柔量。4）、在试验温度低于550c的松弛试验，将试验测得的数据乘上系数 8就得 到修正后的松弛模量数据。在试验温度等于和高于550c的蠕变试验，将经过修正后得到的瞬时柔量与各自对应的未经修正的瞬时柔量相除，就得到各个温度点蠕变柔量的修正系数。将蠕变试验测得的各个温度点的蠕变柔量乘上各自的修正 系数，就得到各个温度点修正后的蠕

5、变柔量。5)、将系数修正后的松弛模量的数据组作曲线，然后 30度200度数据经9 次多项式拟合处理， 300度560度数据经系数修正后进行6阶函数y =A1*exp(-x/t1) + A2*exp(-x/t2) + A3*exp(-x/t3) + A4*exp(-x/t4)+ A5*exp(-x/t5) + A6*exp(-x/t6)的拟合处理，从而得到拟合后的模量数值。6)、将系数修正后的蠕变柔量的数据组作曲线，然后用 4阶函数y = A1*exp(-x/t1) + A2*exp(-x/t2) + A3*exp(-x/t3) + A4*exp(-x/t4) + y0 进行拟合处理， 从而获得

6、函数的系数参数，用这些参数及蠕变函数转化为松弛函数的公式将蠕变 转化为松弛函数的形式。(备注：1、在松弛试验原始数据的取舍上，将挠度发生变化的所有值去除。2、在蠕变试验数据中将挠度大于1度的数值去掉。)2、处理结果:(1)、松弛试验结果的处理7200068000580007000066000640006200060000聚-试验原始数据曲线0原始数据经系数修E 后的曲线经函数拟合后的曲线050100 150 200 250 300 350时间（s）图1 30度时玻璃的松弛模量700006800量模弛松660006400062000*试验原始数据曲线。原始数据经系数修壬600058000f W

7、7 W芝后的曲线经函数拟合后的曲050 100 150 200 250 300 350时间（s）图2 100度时玻璃的松弛模量68000量 模 弛 松66000640006200060000米580005600050100150200250300350时间（s）图3 200度时玻璃的松弛模量T-试验原始数据曲线。原始数据经系数修正 后的曲线经函数拟合后的曲线62500700006750065000T试验原始数据曲线0原始数据经系数修正后的曲线经函数拟合后的曲线量模弛松6000057500550005250050000050100150200250300350时间（s）图4 300度时玻璃的松弛

8、模量70000（ 量 模 弛 松025050075010001250150017502000时间（s）图5 350度时玻璃的松弛模量05001000150020002500300035004000量模弛松600005500050000450004000035000300002500020000时间（s）图6 400度时玻璃的松弛模量7000065000f -试验原始数据曲线o原始数据经系数修正后的曲线经函数拟合后的曲线15000 -10000 -0750 1500 2250 3000 3750 4500 5250 6000时间（s）图7 450度时玻璃的松弛模量量模弛松700006500060

9、00055000500004500040000350003000025000200001500010000由线时间（s）图8 500度时玻璃的松弛模量675006000052500450003 37500 U 30000 弛 22500 秋 1500075000025050075010001250量模弛松45000 40000 350003 30000(250002000015000100005000250*试验原始数据曲线原始数据经系数修正后 的曲线一经函数拟合后的曲线时间（s）图9 525度时玻璃的松弛模量050100150200时间（s）图10 550度时玻璃的松弛模量量模弛松40000

10、3500030000250002000015000100005000 0T一试验原始数据曲 线O原始数据经系数 修正后的曲线经函数拟合后的 曲线050100150时间（s）图11 556.3度时玻璃的松弛模量时间（s）量模弛松图12 560度时玻璃的松弛模量（2）、蠕变试验结果的处理1量柔变蠕时间（s）图13 500度时玻璃的蠕变柔量2.50E-04量柔变蠕2.00E-041.50E-041.00E-045.00E-050.00E+004.00E-043.50E-043.00E-042.50E-042.00E-041.50E-041.00E-045.00E-052000400060008000

11、1000012000量柔变蠕0.00E+007.00E-04ml量柔变蠕6.00E-045.00E-044.00E-043.00E-042.00E-041.00E-040.00E+00200040006000800010000时间（s）TK一试验原始数据O原始数据经系数修 正后的曲线经函数拟合后的曲 线0200040006000800010000 12000时间（s）图14 510度时玻璃的蠕变柔量-：一试验原始数据曲 线O原始数据经系数 修正后的曲线经函数拟合后的 曲线时间（s）图15 520度时玻璃的蠕变柔量图16 530度时玻璃的蠕变柔量8.00E-04时间（s）量柔变蠕图17 540度

12、时玻璃的蠕变柔量量柔变蠕2.00E-031.80E-031.60E-031.40E-031.20E-031.00E-038.00E-046.00E-044.00E-042.00E-040.00E+00020004000600080001000012000T试验原始数据曲线口原始数据经系数修正后的曲线经函数拟合后的曲线时间（s）图18 550度时玻璃的蠕变柔量3.00E-032.50E-032.00E-031.50E-031.00E-035.00E-040.00E+00时间（s）图19 556.3度时玻璃的蠕变柔量时间（s）图20 560度时玻璃的蠕变柔量1量柔变蠕3.00E-030.00E+0

13、02.50E-032.00E-031.50E-031.00E-035.00E-04试验原始数据曲线原始数据经系数修正 后的曲线经函数拟合后的曲线05001000150020002500时间（s）图21 570度时玻璃的蠕变柔量量柔变蠕1.50E-031.00E-035.00E-040.00E+003.00E-032.50E-032.00E-03时间（s）图22 580度时玻璃的蠕变柔量103.00E-03I量柔变蠕时间（s）图23 590度时玻璃的蠕变柔量时间（s）量柔变蠕图24 600度时玻璃的蠕变柔量2.50E-032.00E-031.50E-031.00E-035.00E-043.00E

14、-030102030405060r-试验原始数据曲线O原始数据经系数修正后的曲线经函数拟合后的曲线时间（s）图25 610度时玻璃的蠕变柔量113.00E-032.50E-032.00E-031.50E-031.00E-035.00E-040.00E+00时间（s）图26 620度时玻璃的蠕变柔量3.00E-032.50E-032.00E-031.50E-031.00E-035.00E-040.00E+00时间（s）图27 630度时玻璃的蠕变柔量1、从大量TMA三点弯曲试验得出，试验样品的宽度为 1mm时在常温下所 测得的三点弯曲松弛模量比较接近用材料拉力机测得的弯曲模量的值。2、由于TMA

15、的最大载荷为1N,当设定较大应变（如应变设为1%）,在较 低温度下做三点弯曲应力松弛试验时，若样品太厚试验时要达到那么大的应变所 需的载荷超过1N,那么将无法获得试验结果，如果减小应变量则可以测得试验 结果，但结果比较不理想。所以在给定较大应变的前提下做三点弯曲松弛试验时， 试验样品的厚度最好小于0.35mm。3、为了尽量消除试验中预载的影响，在做三点弯曲试验时所加的预加力为0.001N;做三点弯曲松弛试验时所加的应变不能太小，一般为 1%;做高温蠕变 试验时，所加的载荷力不要太大。124、从试验处理结果看，随着温度的升高，初始模量值从30c时的68500 MPa 减小到 630c 时的 7711.250494MPa5、对于浮法绿玻，在室温到 500c时做三点弯曲松弛试验较好，当温度超 过500c时做三点弯曲松弛试验的话，所得试验结果中有一部分数据值不准确， 因为在高温下做三点弯曲松弛试验会出现下面的情况：应力和松弛模量随试验时 间的延长而减小，当应力减小到 0.005N时就不再减小了，而松弛模量还在继续 减小，此时出现挠度变大的情况，与应力松弛试验中的挠度为不变量的定义相违 背。所以在较高温度下做蠕变试验比较好。6对于浮法绿玻，在