最近幾天有朋友問關(guān)于拉力試驗機(jī)如何做橡膠材料拉伸試驗的相關(guān)知識，為了讓各位朋友們更清楚的了解拉力試驗機(jī)如何做橡膠材料拉伸試驗，這里科準(zhǔn)測控的小編陳明莉就特別寫了這篇文章，下面我們來看看拉力試驗機(jī)如何做橡膠材料拉伸試驗？

一、實驗?zāi)康?/span>

1.進(jìn)一步熟悉電子萬能實驗機(jī)操作以及拉伸實驗的基本操作過程；

2.通過橡膠材料的拉伸實驗，理解高分子材料拉伸時的力學(xué)性能，觀察橡膠拉伸時的變形特點，測定橡膠材料的彈性模量E，強(qiáng)度極限σb，伸長率δ和截面收縮率Ψ。

二、實驗設(shè)備

1.TSKL-500N型500N電子萬能試驗機(jī)；

2.游標(biāo)卡尺；

3.橡膠材料試件一份。

科準(zhǔn)500N電子萬能試驗機(jī)

三、實驗原理

拉伸橡膠試件時，萬能試驗機(jī)可自動繪出橡膠的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線。圖中曲線的最初階段會呈彎曲線狀，這是由于試樣頭部在夾具內(nèi)有滑動及實驗機(jī)存在間隙等原因造成的。分析時應(yīng)將圖中的直線段延長與橫坐標(biāo)相交于O點，作為其坐標(biāo)原點。橡膠的拉伸只有彈性階段。拉伸曲線可以直觀而又比較準(zhǔn)確地反映出橡膠拉伸時的變形特征及受力和變形間的關(guān)系。橡膠拉伸時，基本滿足胡克定律，在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上大致為一段直線，因此可以用這一段直線的斜率tanα來表示彈性模量E。為了更準(zhǔn)確地計算出彈性模量的值，可以用Matlab對比例極限內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行直線擬合，得到擬合直線的斜率，即為彈性模量的值。

四、實驗過程

1.用游標(biāo)卡尺測量橡膠試件實驗段的寬度h和厚度b，并標(biāo)注一個20 mm的標(biāo)距，并做記錄；

2.打開試驗機(jī)主機(jī)及計算機(jī)等實驗設(shè)備，安裝試件；

3.打開計算機(jī)上的實驗軟件，進(jìn)入實驗程序界面，選擇聯(lián)機(jī)，進(jìn)行式樣錄入和參數(shù)設(shè)置，輸入相關(guān)數(shù)據(jù)并保存；

4.再認(rèn)真檢查試件安裝等實驗準(zhǔn)備工作，并對實驗程序界面上的負(fù)荷、軸向變形和位移進(jìn)行清零，確保沒有失誤；

5. 點擊程序界面上的實驗開始按鈕，開始實驗；

6. 試件被拉斷后，根據(jù)實驗程序界面的提示，測量相關(guān)數(shù)據(jù)并輸入，點擊實驗結(jié)束；

7. 從實驗程序的數(shù)據(jù)管理選項中，調(diào)出相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，以備之后處理數(shù)據(jù)使用。

五、 實驗注意事項

1. 在實驗開始前，必須檢查橫梁移動速度設(shè)定，嚴(yán)禁設(shè)定高速度進(jìn)行實驗。在實驗進(jìn)行中禁止在▲、▼方向鍵之間直接切換，需要改變方向時，應(yīng)先按停止鍵；

2. 安裝試件時，要注意不能把試件直接放在下側(cè)夾口處，而是應(yīng)該用手將試件提起，觀察夾口下降的高度是否合適，之后再將試件夾緊、固定；

3. 橫梁速度v=500mm/min，最大載荷為500N，最大位移400mm；

4. 實驗過程中不能點“停止"，而是“實驗結(jié)束"或者等樣品斷裂后試驗機(jī)自動停機(jī)，否則將不能計算保存已經(jīng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；

5. 安裝試件時橫梁的速度要調(diào)整好，不能太快，試件安裝完成后，要確認(rèn)橫梁是否停止運動，以免造成事故。

六、 實驗數(shù)據(jù)記錄

橡膠試件尺寸如下表：

試驗前 試驗后標(biāo)距長度 l0=20 mm l1=101.18 mm 寬度 h0=6 mm h1=6 mm 厚度 b0=2 mm b1=2 mm

七、 數(shù)據(jù)處理

1. 橡膠材料試件拉伸時的負(fù)荷-位移曲線：

圖1：橡膠材料拉伸的負(fù)荷-位移曲線

2. 由于橡膠材料試件的厚度與寬度在不斷變化，這里只能用試件的初始橫截面積來大致計算應(yīng)力與應(yīng)變，圖像如下：

圖2：橡膠材料拉伸的大致應(yīng)力-應(yīng)變曲線

3. 彈性模量。選取應(yīng)力-應(yīng)變曲線中部較為接近直線的數(shù)據(jù)，擬合后得到的直線圖像如下圖所示：

圖3：應(yīng)力-應(yīng)變擬合曲線

由直線的斜率可得到橡膠材料的大致彈性模量E =7.906 MPa。

4. 強(qiáng)度極限約為12.1875MPab。

5. 斷裂前后試件的寬度與厚度沒有發(fā)生變化，即橫截面積沒有發(fā)生變化，故斷裂伸長率和截面伸縮率均為0。

八、試驗思考分析：

1. 說明橡膠拉伸有什么特點？

答： 橡膠材料在拉伸時，只有彈性變形階段，沒有屈服階段、強(qiáng)化階段和局部收縮階段。在彈性變形階段中，除拉伸剛開始的部分外，負(fù)荷-位移曲線、應(yīng)力-應(yīng)變曲線基本為一條直線。橡膠材料被拉斷后，斷口截面均勻，沒有較為明顯的特征。

2. 為了更加準(zhǔn)確地利用實驗數(shù)據(jù)計算材料的彈性模量E ，需要采取哪些措施？ 

答：數(shù)據(jù)處理中使用Matlab軟件對彈性階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行直線擬合，理論上數(shù)據(jù)越多結(jié)果越精確。但橡膠在被拉伸時，彈性階段并不是一直保持正比關(guān)系并滿足胡克定律。在彈性階段的初期，應(yīng)力應(yīng)變圖像是曲線，將這一階段的數(shù)據(jù)用到直線擬合中會帶來較大的誤差。所以在選擇數(shù)據(jù)時，選用拉伸曲線中部較為接近直線的部分。

3. 橡膠的彈性模量很小，為什么會有很大的變形量？

答：橡膠是由線型的長鏈分子組成的。由于熱運動，這種長鏈分子在不斷地改變著形狀，因此在常溫下橡膠的長鏈分子處于蜷曲狀態(tài)，一旦把蜷曲分子拉直就會顯示出形變量很大的特點。當(dāng)外力使蜷曲的分子拉直時，由于分子鏈中各個環(huán)節(jié)的熱運動，力圖恢復(fù)原來比較自然的蜷曲，形成了對抗外力的回縮力。正是這種力促使像膠形變的自發(fā)回復(fù)，造成形變的可逆性。但是這種回縮力畢竟是不大的，所以橡膠在外力不大時就可以發(fā)生較大的形變，因而彈性模量很小。

九、 實驗經(jīng)驗教訓(xùn)總結(jié)：

1. 安裝試件時橫梁的速度要調(diào)整好，不能太快；試件安裝完成后，要確認(rèn)橫梁是否停止運動，以免造成事故；

2. 確保將試件夾緊、固定，以免在拉伸過程中試件滑出夾口，無法完成實驗；

3. 實驗過程中不能輕易地點“停止"，而是“實驗結(jié)束"，否則將不能保存已經(jīng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

以上就是科準(zhǔn)測控的小編給大家分享的橡膠材料拉伸試驗及數(shù)據(jù)分析，希望可以給大家?guī)韼椭?，如果你想要了解更多試驗機(jī)詳細(xì)信息，科準(zhǔn)測控的技術(shù)團(tuán)隊還為您整理了以下的資料，例如橡膠拉伸性能測試試驗報告、塑料拉伸強(qiáng)度的測定實驗數(shù)據(jù)、橡膠平面拉伸試驗、材料拉伸試驗報告數(shù)據(jù)等。歡迎私信聯(lián)系我們！