二、 壓縮試驗1.基本原理壓縮強度是在試樣上施加壓縮載荷至破裂(脆性材料)或產(chǎn)生屈服現(xiàn)象(非脆性材料)時，單位橫裁面積上所能承受的載荷。σ c=×10 4(Pa)式中：P—破壞載荷(N)；A—試樣橫截面積(cm2)；σc—壓縮應力(Pa)。屈服現(xiàn)象是在某一個短時間內(nèi)變形增加而載荷不再增加現(xiàn)象，一般是對韌性材料而言。計算屈服強度時，P應取試驗機刻度盤表針第一次停頓時的載荷，按上式計算屈服強度。壓縮彈性模量是指在比例極限范圍內(nèi)，應力和應變之比?！ =(Pa)(3) 式中：σci—壓縮應力，應變圖上任意點的應力值(Pa)；εci—壓縮應變，應變圖上任意點的應變值。2影響壓縮強度的因素影響壓縮強度的主要因素是試樣的形狀和尺寸及試驗速度。①試樣形狀和尺寸選擇試樣原原則，一般是使成型和機械加工方便，試樣大小能基本反映材料的特點，又能使試樣不因失穩(wěn)而破壞。試樣形狀：板材都采用長方體；模制樣品均采用圓柱體。試樣高度：圖12和13是幾種塑料材料壓縮強度與試樣高度的關系圖。由圖中可以看出，試樣高度在175～30mm之間，對壓縮強度影響不大。在17.5mm以下，則有顯著的影響，隨試樣高度增加壓縮強度下降。分析其原因，主要是試樣上下兩端面與壓板間的摩擦力在起作用。它阻止了試樣橫向擴張和產(chǎn)生縱向裂縫，故壓縮強度定值偏高。當試樣增高時，這種約束作用對試樣中部的橫向變形影響變小，故壓縮強度變低。②摩擦力試樣上下兩端面與壓板間的摩擦對壓縮強度的影響，還可以通過加潤滑劑的試驗來進一步得到說明。由表3可看出，由于加潤滑劑使試樣上下兩端面與壓板間的摩擦力減小，所以測得的壓縮強度比不加潤滑劑的偏低。試驗中還觀察到兩者破壞現(xiàn)象也有所不同。涂潤滑劑的試樣是接近于破壞載荷時出現(xiàn)裂縫，而未涂潤滑劑的試樣在沒有接近破壞載荷時就出現(xiàn)裂縫，且破壞時有粉末飛出。但由于涂潤滑劑在做試驗中極不方便，可采用提高試樣高度的辦法達到同樣的目的。從表4可看出，提高試樣高度與涂潤滑劑的效果基本上是一致的，都起到了減小摩擦力影響的作用。不過試樣過高將會引起失穩(wěn)。從試驗中看到有機玻璃板的試樣高度為25mm時，載荷接近于屈服時試樣便發(fā)生歪扭，面20mm高的試樣，加載至屈服后才發(fā)生歪扭。因此國標規(guī)定試樣高度為20mm。③平行度試樣上下兩端面必須平行并與各側面垂直。實踐證明，試樣上下兩端面平行度和側面垂直度對試驗結果都有影響。從表5可以看出，試樣上下兩端面不平行，其結果使壓縮強度偏低在2.4～7.8％左右。壓縮強度降低的原因是試樣各處受力不均，造成局部應力過大。因此，規(guī)定試樣上下兩端面互相平行并且與試樣各側面垂直，各處高度相差不應大于0.1mm。④試驗速度與壓縮強度的關系壓縮試驗時，加載速度的確定很重要。在選擇加載速度時，必須考慮在一個速度范圍內(nèi)對測試結果影響不大，并且誤差小，盡量使加載均勻。壓縮強度隨試驗速度的增加而增加，尤其對熱塑性材料更為明顯，對熱固性材料則影響較小。以有機玻璃為例，試驗速度為15mm/min時的壓縮的強度值比試驗速度為5mm/min的壓縮強度高11％左右，所以選擇試驗速度不宜過寬。(待續(xù))
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