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二、 壓縮試驗(yàn)1.基本原理壓縮強(qiáng)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(shí)，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(yīng)力(Pa)。屈服現(xiàn)象是在某一個(gè)短時(shí)間內(nèi)變形增加而載荷不再增加現(xiàn)象，一般是對(duì)韌性材料而言。計(jì)算屈服強(qiáng)度時(shí)，P應(yīng)取試驗(yàn)機(jī)刻度盤表針第一次停頓時(shí)的載荷，按上式計(jì)算屈服強(qiáng)度。壓縮彈性模量是指在比例極限范圍內(nèi)，應(yīng)力和應(yīng)變之比。　　　E=(Pa)(3)式中：σci—壓縮應(yīng)力，應(yīng)變圖上任意點(diǎn)的應(yīng)力值(Pa)；εci—壓縮應(yīng)變，應(yīng)變圖上任意點(diǎn)的應(yīng)變值。2影響壓縮強(qiáng)度的因素影響壓縮強(qiáng)度的主要因素是試樣的形狀和尺寸及試驗(yàn)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(jī)械加工方便，試樣大小能基本反映材料的特點(diǎn)，又能使試樣不因失穩(wěn)而破壞。試樣形狀：板材都采用長(zhǎng)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(qiáng)度與試樣高度的關(guān)系圖。由圖中可以看出，試樣高度在175～30mm之間，對(duì)壓縮強(qiáng)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(qiáng)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(kuò)張和產(chǎn)生縱向裂縫，故壓縮強(qiáng)度定值偏高。當(dāng)試樣增高時(shí)，這種約束作用對(duì)試樣中部的橫向變形影響變小，故壓縮強(qiáng)度變低。②摩擦力試樣上下兩端面與壓板間的摩擦對(duì)壓縮強(qiáng)度的影響，還可以通過加潤(rùn)滑劑的試驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步得到說(shuō)明。由表3可看出，由于加潤(rùn)滑劑使試樣上下兩端面與壓板間的摩擦力減小，所以測(cè)得的壓縮強(qiáng)度比不加潤(rùn)滑劑的偏低。試驗(yàn)中還觀察到兩者破壞現(xiàn)象也有所不同。涂潤(rùn)滑劑的試樣是接近于破壞載荷時(shí)出現(xiàn)裂縫，而未涂潤(rùn)滑劑的試樣在沒有接近破壞載荷時(shí)就出現(xiàn)裂縫，且破壞時(shí)有粉末飛出。但由于涂潤(rùn)滑劑在做試驗(yàn)中極不方便，可采用提高試樣高度的辦法達(dá)到同樣的目的。從表4可看出，提高試樣高度與涂潤(rùn)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(huì)引起失穩(wěn)。從試驗(yàn)中看到有機(jī)玻璃板的試樣高度為25mm時(shí)，載荷接近于屈服時(shí)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(guó)標(biāo)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(cè)面垂直。實(shí)踐證明，試樣上下兩端面平行度和側(cè)面垂直度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果都有影響。從表5可以看出，試樣上下兩端面不平行，其結(jié)果使壓縮強(qiáng)度偏低在2.4～7.8％左右。壓縮強(qiáng)度降低的原因是試樣各處受力不均，造成局部應(yīng)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(cè)面垂直，各處高度相差不應(yīng)大于0.1mm。④試驗(yàn)速度與壓縮強(qiáng)度的關(guān)系壓縮試驗(yàn)時(shí)，加載速度的確定很重要。在選擇加載速度時(shí)，必須考慮在一個(gè)速度范圍內(nèi)對(duì)測(cè)試結(jié)果影響不大，并且誤差小，盡量使加載均勻。壓縮強(qiáng)度隨試驗(yàn)速度的增加而增加，尤其對(duì)熱塑性材料更為明顯，對(duì)熱固性材料則影響較小。以有機(jī)玻璃為例，試驗(yàn)速度為15mm/min時(shí)的壓縮的強(qiáng)度值比試驗(yàn)速度為5mm/min的壓縮強(qiáng)度高11％左右，所以選擇試驗(yàn)速度不宜過寬。