新型玻璃钢化粪池供应,拉伸强度的测试

试样在轴向载荷作用下，其试样工作部分所能承受最大张力值通常以载荷值除以断面的截面积来表征，称为拉伸强度。

工程复合材料的拉伸强度概念，包括拉伸强度、拉伸弹性模量、泊松比、破坏伸长率等力学量的测试，以及应力-应变曲线的绘制。根据复合材料力学概念，试样中纤维体积含量、铺层方式及排布方向，都对所测强度值有显著的影响。复合材料拉伸强度和模量的混合定律，可用下列公式表示：拉伸强度混合式：FL=FIVI+F.(1-V1)(7-9)

式中

FI—纤维强度；

V——纤维体积含量；

P.——基体强度。

拉伸模量混合式：EL=E/VI+E-(1-V1)(7-10)

式中

B——纤维弹性模量；

E.——基体弹性模量。

实际上，不是所有复合材料的纤维都是单向准直排列，它们的取向方向也各不相同，有各种方向角，甚至为随机排列。因此，测试玻璃钢的力学性能时，要认真考虑到这一点。本文将重点介绍定向纤维玻璃钢的力学性能测试方法，其它类型玻璃钢的性能测试可见有关纤维增强塑料的力学性能测试方法。必须强调指出，不同纤维含量、不同铺层方式、不同结构、不同工艺方法所得

的制品在力学性能上，是有很大差异的。本节仅对玻璃钢试样的拉伸力学行为和测试方法进行介绍。拉伸强度的试验目的，是对下列材料的力学行为进行测试，并给出报告：单向和正交对称铺层的玻璃钢层板，在平行纤维方向（0方向角），和垂直于纤维方向（90°方向角）上的拉伸强度、泊松比、破坏伸长率，及其应力-应变关系的变化规律。拉伸强度的试样一般采用直条式，为保证夹持可靠，试样末端加补强片，见图7-4所示。这种试样适用于定向纤维玻璃钢或复合材料试样的拉伸强度测试。它的优点是，纤维均匀地分布于拉伸应力场，而且纤维不受机械加工损伤，测试时试样断裂部位易发生于工作段。此外，这种试样也具有制造工艺简便的优点。在工作段部位上，贴上电阻丝应变片，或装上其它变形传感器夹具，即可测定弹性模量、泊松比等值。定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法（国标GB3354-82）和美国ASTMD3039-76试验方法，就是采用这种试样的。

另一种试样采取在工作段沿厚度方向逐渐减薄，形成弧形危险断面，如图7-5所示，以保证测试时断裂发生在工作段。这种试样在进行拉伸试验时，易于保证合格的断裂部位。但它的缺点是加工时难以保证曲面弧度尺寸合格，而且纤维对称铺层容易被破坏。这种试样称为Ⅱ类试样。

Ⅲ类试样是工作段沿宽度方向逐渐减少成窄形截面，以形成危险截面，如图7-6所示。这种试样由于纤维丝被切断，易产生纵向劈裂，多用于玻璃纤维增强热塑性塑料力学性能的测试。玻璃钢拉伸试验在万能材料试验机上进行，加载速度范围为1~6毫米/分。并可按试验方法给出的计算公式，得出拉伸强度、拉伸模量、拉伸破坏伸长率、泊松比值。然后可根据测试结果绘出玻璃钢试样的应力-应变曲线。各种典型的应力-应变曲线，见图7-7。

横向拉伸强度试验，只需在切取试样时，将铺层方向角0取为90°即可，其它与纵向拉伸试验方法相同。

非结构用玻璃钢试样，或短纤维增强塑料的拉伸强度测试方法，见国家标准GB1447-83

玻璃纤维增强塑料拉伸性能试验方法。

拉伸强度试验在万能材料试验机上进行，加载速度范围为1~6毫米/分。如果试验是在高温或低温条件下进行，要求试验机装有标准的高温箱或低温箱。箱内需保证温度均匀分布，并符合技术要求，即在试样工作部分周围和上下之间的温度梯度差小于2%，温度指示波动范围不应超过±2℃，在试验过程中测量温度用的敏感元件的端部，应与试样工作表面接触。对其它力学性能项目进行测试时，高低温试验条件与上述相同，以后各节不再赘述。