在拉力试验机上进行三点弯曲试验时,加载速度(试验速度)的选择至关重要,通常要求 “慢速" 而非快速,主要原因如下:
FR发瑞拉力机三点抗弯夹具
FR发瑞拉力机
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1. 为什么需要慢速?
材料响应准确性:
低速加载可避免动态效应(如惯性、振动),确保材料在准静态条件下变形,真实反映其弯曲性能(弹性模量、屈服强度、断裂韧性等)。
标准要求:
大多数国际标准(如ASTM D790、ISO 178)明确规定低速测试,以避免应变率敏感材料(如塑料、复合材料)的结果失真。
避免局部损伤:
高速加载可能导致试样局部应力集中,提前断裂,影响数据可靠性。
2. 典型速度范围(参考标准)
塑料/复合材料:
ASTM D790:通常为 1~10 mm/min(具体速度根据试样厚度计算)。
ISO 178:推荐 2 mm/min(适用于标准试样)。
金属材料:
速度更低(如 0.5~5 mm/min),尤其对脆性材料(如铸铁、陶瓷)。
生物材料/薄膜:
可能需要更慢速度(如 0.1~1 mm/min)以捕捉细微变形。
3. 如何选择具体速度?
依据标准:优先遵循测试标准中的计算公式(如ASTM D790中速度与试样厚度平方成正比)。
材料特性:
高韧性材料(如聚乙烯)可稍快,脆性材料(如环氧树脂)需更慢。
若研究应变率效应,需在多个速度下对比。
数据采集需求:慢速利于高分辨率采集载荷-位移曲线,尤其是弹性变形阶段。
4. 注意事项
设备校准:低速时需确保试验机控制系统稳定,避免爬行现象(stepping motion)。
环境温度:高温或低温试验中,速度可能需进一步降低。
试样尺寸:厚度越大,速度通常需越慢。
总结
三点弯曲试验通常采用 慢速加载(1~10 mm/min),具体速度需根据 材料类型、标准规定和测试目的 综合确定。快速加载可能导致数据偏差或试样非典型失效,应避免。
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