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塑料的彈性模量和楊氏模量都是怎么測(cè)出來(lái)的呢
塑料的彈性模量和楊氏模量都是怎么測(cè)出來(lái)的呢
彈性模量是指物體的應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)變之比，例如體積彈性模量，切變彈性模量和楊氏模量。測(cè)試彈性模量一般都是塑料制品需要測(cè)試，我們有一款伺服控制的拉力試驗(yàn)機(jī)就可以測(cè)試塑料的彈性模量。那么它是怎么測(cè)出來(lái)的呢？今天主要說(shuō)一下彈性模量的測(cè)試方法。
拉力機(jī)測(cè)試材料的彈性模量方法。彈性模量的一般定義是:單向應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力除以該方向的應(yīng)變，“彈性模量計(jì)算公式：E=σ/ε，E即為彈性模量，σ為應(yīng)力，ε為應(yīng)變。一般地講，對(duì)彈性體施加一個(gè)外界作用，彈性體會(huì)發(fā)生形狀的改變（稱(chēng)為“應(yīng)變"）。"
我們都知道拉力機(jī)測(cè)試結(jié)果輸出項(xiàng)目中有彈性模量這一欄，但是一般情況下的誤差非常大，那么我們知道如何準(zhǔn)確的求取彈性模量嗎，今天就來(lái)講一講如何用拉力機(jī)準(zhǔn)確的求出彈性模量。彈性模量又稱(chēng)楊氏模量，彈性材料的一種重要、具特征的力學(xué)性質(zhì)，是物體彈性變形難易程度的表征，用E表示。定義為理想材料有小形變時(shí)應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)變之比。E以σ單位面積上承受的力表示，單位為N/m^2。模量的性質(zhì)依賴(lài)于形變的性質(zhì)。剪切形變時(shí)的模量稱(chēng)為剪切模量，用G表示；壓縮形變時(shí)的模量稱(chēng)為壓縮模量，用K表示。模量的倒數(shù)稱(chēng)為柔量，用J表示。
提供說(shuō)明首先，彈性模量是應(yīng)力和應(yīng)變的正比系數(shù)，如果你懂應(yīng)力與應(yīng)變的計(jì)算方式就會(huì)明白:彈性模量對(duì)測(cè)量的要求很高，特別是對(duì)試驗(yàn)機(jī)整體要求非常高。設(shè)備型號(hào)選擇不合適，引伸計(jì)選擇不恰當(dāng)，試驗(yàn)程序編制有問(wèn)題等等因素都會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏差比較大。
首先是機(jī)器型號(hào)的選擇，有些客戶(hù)會(huì)在大設(shè)備上做小試樣的試驗(yàn)，比如客戶(hù)用1000kN的設(shè)備拉細(xì)鋼絲。雖然Z大力在設(shè)備的測(cè)量范圍以?xún)?nèi)，但是求彈性模量就很難準(zhǔn)確了。彈性段起點(diǎn)值有可能只有Z大力的5%，小于Z小的測(cè)量范圍，會(huì)導(dǎo)致彈性段斜率不準(zhǔn)確，當(dāng)然彈性模量就不準(zhǔn)確了。所以要盡量選擇Z大力在設(shè)備滿(mǎn)量程的20%~80%之間，這樣才能保證彈性段起點(diǎn)和終點(diǎn)的準(zhǔn)確。
拉力機(jī)|拉力試驗(yàn)機(jī)其次是引伸計(jì)的選擇。很多客戶(hù)認(rèn)為選擇測(cè)量范圍大的引伸計(jì)比較劃算，但是如果要測(cè)量金屬的彈性模量，引伸計(jì)的Z大測(cè)量范圍不要超過(guò)標(biāo)距的10%。因?yàn)樽冃畏秶酱?，變形測(cè)量分辯率就越低，在測(cè)量微變形的時(shí)候精度就越差。還需要注意的是目前不管是國(guó)外的還是國(guó)內(nèi)的，全自動(dòng)引伸計(jì)、各種非接觸光學(xué)引伸計(jì)的精度都還達(dá)不到測(cè)量彈性模量的精度，只有應(yīng)變式引伸計(jì)能夠達(dá)到精度。
Z后就是試驗(yàn)程序的設(shè)定了。拉力試驗(yàn)機(jī)一般試樣在夾持上了以后都會(huì)有一個(gè)初始力，這時(shí)候不要上引伸計(jì)，特別是對(duì)于小試樣、軟試樣，在初始力的影響下會(huì)有彎曲，這時(shí)候上引伸計(jì)會(huì)導(dǎo)致原始標(biāo)距不準(zhǔn)確。通過(guò)調(diào)整橫梁使試樣受力為零以后，再夾持引伸計(jì)，這樣標(biāo)距才是準(zhǔn)確的。