实验三(二)压缩实验

实验三（二）压缩实验目的和要求1、熟悉高分子材料压缩性能测试标准条件、测试原理及其操作；2、解测试条件对测试结果的影响。实验原理

压缩实验是最常用的一种力学实验，是指在规定的实验温度、湿度、加力速度下，把试样置于试验机的两压板之间，并在沿试样两个端面的主轴方向，以恒定速率施加一个可以测量的大小相等而方向相反的力，使试样沿轴向方向缩短，而径向方向增大，产生压缩变形，直至试样破裂或形变达到预先规定的例如25％的的数值为止。施加的压缩负荷由试验机上直接读取，用以测定高分子材料的压缩力学性能。仪器、设备和材料1、材料试样

①试样形状和尺寸试样应为正方柱体或矩形柱体或圆柱体，试样各处高度相差不大于0.1mm，两端面与主轴必须垂直。圆柱体：直径（10±0.2）mm，高（20±0.2）mm。

正方柱体：横截面边长（10±0.2）mm，高（20±0.2）mm。

矩形柱体：截面边长（15±0.2）mm，（10±0.2）mm，高（20±0.2）mm。②试样所有表面均应无可见裂纹、刮痕或其它可能影响结果的缺陷。③各向同性材料每组试样至少5个。④各向异性材料每组取10个试样，垂直于和平行于各向异性的主轴方向各取5个试样。2、仪器、设备

①压缩夹具能准确地沿试样轴向施加负荷，表面粗糙度为Ra0.8的硬化钢压板，并应装有自动对中装置。②负荷指示器指示试样所承受的压缩负荷，在规定的实验速度内没有惯性滞后，指示负荷的精度为指示值的±1％或更高。③变形指示器测定在实验过程中任何时刻两个压板与试样接触面之间或试样两固定点之间距离的装置。在规定负荷速率下不应有滞后，其精确度应为指示值的±1%或更高。④测微计适用于测量试样的尺寸，精度为0.01mm。实验步骤(1)除非产品标准另有规定，否则试样应按GB2918进行状态调节实验。

(2)沿试样高度方向测量三处横截面尺寸计算平均值。测量试样高度精度到0.01mm。(3)必要时安装变形指示器。

(4)把试样放在两压板之间，并使试样中心线与两压板中心连线重合，确保试样端面与压板表面平行。调整实验机，使压板表面恰好与试样端面接触，并把此时定为测定形变的零点。(5)根据材料的规定调整实验速度。若没有规定，则调整速度1mm/min(表Ⅱ-3-6中速度A2)。易变形的材料可以采用表中给出的较高速度。(6)开动实验机并记录下列各项：①适当应变间隔时的负荷及相应的压缩应变；②试样破裂瞬间所承受的负荷，以牛顿为单位；③如试样不破裂，记录在屈服或偏置屈服点及规定应变值为25%时的压缩负荷，以牛顿为单位。实验记录与处理

1、压缩强度、压缩屈服应力、压缩偏置屈服应力和在规定应变时的压缩应力按式(Ⅱ-3-4)计算。结果以每组试样结果的算术平均值表示，取三位有效数字。(Ⅱ-3-4)—为压缩强度、压缩屈服应力、压缩偏置屈服应力和规定应变时的压缩应力，MPa；P—分别为相应应力或强度的负荷值，N；F—试样的原始横截面积，mm2。式中2、压缩应变和压缩屈服应力时的压缩应变按式(Ⅱ-3-5)计算。结果以每组试样的算术平均值表示，取三位有效数字。(Ⅱ-3-5)式中

——计算的应变值；

——试样的原始高度的变化，mm；

h0——试样的原始高度，mm。3、压缩模量按式(Ⅱ-3-6)计算。结果以三位有效数字表示.

(Ⅱ-3-6)式中E——压缩模量，MPa

σ——应力-应变曲线的线性范围内的任意应力值，MPa；——与应力-应变曲线的线性范围内的应力相对应的应变值。4、若要求计算标准偏差(s)，可按式(Ⅱ-3-7)计算：取M位有效数字。（Ⅱ