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塑料拉伸试验最常见的ASTM标准是ASTM D638。 该标准用于测定塑料材料的拉伸性能,以用于控制、规范、定性表征和研发目的。 标准定义了试验设备、试样形状和尺寸以及要遵循的试验程序。 使用ASTM D638测定的材料性能包括拉伸强度、试样伸长率、应变值、弹性模量以及确定室温下泊松比的选项。
有关详细信息,请参阅完整标准:ASTM D638
塑料的拉伸强度基本上是通过测量导致塑料试样断裂或屈服所需的应力来测定的。 因此,该标准对屈服点和抗断裂性能进行了区分。 塑料材料的这一定义特性通常用于研发和质量控制。 使用拉伸试验机测定塑料的拉伸强度,拉伸试验机将试样拉开直至断裂,同时测量并计算临界值。 通常这些试验根据ASTM D638标准执行,该标准规定了待测试样的形状和尺寸,提供了试验机规范,并描述了试验程序。
ASTM D638标准描述了塑料拉伸试验。 采用该标准来测量拉伸性能,包括拉伸模量、屈服应力、屈服应变、拉伸强度和断裂应变。 这些性能对于塑料和塑料复合物的测定和比较以及质量保证非常重要。
对于脆性塑料和不显示屈服点的塑料,断裂应变直接用机械式或非接触式测量引伸计测量。 对于确实存在屈服点的热塑性塑料,断裂时的标称应变通过试验机牵引夹具的行程来测量。
拉伸强度是试样在拉伸试验期间能够达到的最高拉伸应力。 这种拉伸强度可以发生在屈服点,在这种情况下,它被称为屈服点拉伸强度。 如果拉伸强度产生后不久,试样就失效了,则称为断裂拉伸强度。
ASTM D882标准用于厚度最大1 mm的塑料薄膜和片状材料的拉伸试验。为此,有特殊的试样和试验方法,可满足薄膜试验的特殊要求。
GRC或CRC等长纤维增强塑料在拉伸试验中依据ASTM D3039标准进行测量。根据层压板或织物的方向和结构,这些材料可能具有极其不同的性能。因此,它们往往需要特殊的试样和试验方法。
ASTM E132标准规定了在环境温度下测量泊松比的适用试验方法。然而,对于非增强塑料,泊松比的固定值通常可以用于计算,因为它基本上恒定。
该标准是根据ASTM D618的方法A在温度经过调节的状态下对试样进行测量。不过,ASTM D638标准在温度调节和测量要求中允许偏差,因此也可以根据该标准在低温或高温下执行试验。
ASTM D638标准涵盖了拉伸性能的测定,其中包括非增强和增强塑料的拉伸强度。用于测试拉伸强度的其他常见标准还有:用于金属的ASTM E8/ASTM E8M、用于橡胶和弹性体的ASTM D412以及用于纤维增强复合材料的ASTM D3039。
这两个标准都提供了一种测定塑料弯曲性能的方法,但在应用、试样几何形状和试验程序方面有所不同。因此,测试结果不具有可比性。在对塑料进行试验时,由于试样的尺寸会影响材料的结构,因此预计会出现差异。其他影响变量来源于不同的试验速度和模块值测定的差异。
ASTM D790标准描述了一种用于测定非增强和增强塑料(包括高模量复合材料和电绝缘材料)弯曲性能的试验方法。典型测试结果包括弯曲模量、屈服点处的应力和应变、断裂弯曲强度和弯曲应变。这些试验用于刚性和半刚性塑料,但最多只能达到5 %的应变极限。
根据ISO 178和ASTM D790标准对塑料进行弯曲试验的结果通常在大小上相似,但不能直接比较。原因是弯曲试验中的应变速率不同,模量值的计算方法不同,以及试样生产过程中可能出现差异。
ISO标准是在国际标准化委员会建立的广泛国际共识的基础上制定的。这些委员会由参与国家/地区的国家标准化机构的代表性专家组成。ASTM标准是在美国国家层面制定的,尽管ASTM在国际上允许美国以外的专家参与。
弯曲模量是衡量材料刚度的指标,表明材料抵抗弯曲载荷的能力。弯曲强度提供了关于材料在断裂之前能够承受的最大弯曲载荷的信息。
根据ASTM D790和ISO 178标准,弯曲应力计算为支座之间中心试样的极端纤维应力。标准中提供的公式基于理想载荷情况。在弯曲试验过程中,由于试样的挠度增加而导致的支座角度误差或摩擦力不在考虑范围内。该计算仅对较小的弯曲角度足够精确。
支座之间或支座与口模之间的角度误差会导致试验开始时试样与试验工具之间的点接触。随着载荷的增加,试样在扭转中变形,并获得线性支撑。在应力-应变图中这些初始变形作为所谓的曲线突变可见,即在初始测量范围内的递增梯度。割线模量和弦模量的值可以显著地受到这种影响,而符合ASTM D790标准的切线模量对这种影响不太敏感。

ASTM D638标准是使用哑铃状试样测定非增强和增强塑料拉伸性能的标准试验方法。将模量>20 GPa的连续纤维或不连续纤维用于增强时,ASTM D638参考ASTM D3039标准试验方法来测定聚合物基体复合材料的拉伸性能。ASTM D3039标准使用的是矩形试样。与非增强或短纤维增强塑料的拉伸试验相比,具有连续纤维的碳或玻璃纤维增强塑料(CFRP、GFRP)的拉伸试验获得的试验力明显更高且尤为突出,这需要使用合适的试验机。
ASTM D3039标准是用于测定纤维增强复合材料拉伸性能的标准试验方法。高模量增强纤维可以是连续纤维,也可以是纤维取向随机的不连续纤维。ASTM D3039标准中矩形试样的推荐尺寸取决于待测复合材料层压板的类型(例如,0°单向、90°单向、多向或随机不连续)。
ASTM D3039标准的试样厚度取决于要测定其拉伸性能的层压板的类型。ASTM D3039标准建议的试样厚度:0°单向(UD)拉伸试验为1 mm,90°单向拉伸试验为2 mm。对于多向层压板或纤维取向随机不连续的层压板,推荐厚度为2.5 mm。此外,该标准还给出了试样的总长度、宽度、加强片长度和加强片厚度的相应建议。
| 型号 | Z2.5 TN+ | |||
| 订货号 | 1039527 | |||
| 试验载荷Fmax | 2.5 | kN | ||
| 试验区域 | ||||
| 高度,Pmin…Pmax(均不带安装螺柱) | ||||
| 角朝上安装移动横梁 | 365 ...1040 | mm | ||
| 角朝下安装移动横梁 | 125 ...800 | mm | ||
| 深度 | 105 | mm | ||
| 宽度 | 无限制 | |||
| 移动横梁行程,最大值 | E = 所有附件(力传感器、试样夹具/试验工装/试验工具、安装螺柱)的安装尺寸总和 | |||
| 如果E < Pmin | Pmax - Pmin | |||
| 如果E > Pmin | Pmax - E | |||
| 试验机机架 | ||||
| 尺寸 | ||||
| 高度 | 12891 | mm | ||
| 宽度 | 4082 | mm | ||
| 带电子测量控制系统的宽度 | 4372 | mm | ||
| 深度 | 4802 | mm | ||
| 带电子控制系统的深度 | 6622 | mm | ||
| 重量 | ||||
| 带电子控制系统时的约重 | 127 | kg | ||
| 在vmax条件下,在距离试验机正面1 m处测量的平均噪声级 | 34 | dB(A) | ||
| 符合标准 | ISO 9000 和 CE | |||
| 驱动 | ||||
| 驱动功率 | 500 | W | ||
| 电机 | AC 伺服电机 | |||
| 设定值预选控制 | 数字式 | |||
| 横梁速度vmin ... vmax | 0.0005 ...30003 | mm/min | ||
| 驱动行程分辨率 | 0.95 | nm | ||
| 横梁重复定位精度(无方向反转) | ±2 | μm | ||
| 控制器 | 自适应 | |||
| 循环时间 | 1000 | Hz | ||
| 电源输入规格 | ||||
| 型号 | 1 | kW | ||
| 电源 | 230 | V,1Ph/N/PE | ||
| 允许的电压波动 | ± 10 | % | ||
| 满载功耗,约 | 2.3 | kVA | ||
| 电源频率 | 50/60 | Hz | ||
- 带附加的横梁选件时尺寸增加 9 mm(试验机顶部横梁)
- 带“大底座”选件:宽度 583 mm,带电子控制系统的宽度 611 mm,深度 565 mm,带电子控制系统的深度 746 mm。
- 数值适用于自动模式下安全门和安全防护装置全部关闭的试验机,以及没有安全装置和/或没有安全防护装置的试验机。对于安全门和/或安全防护装置打开的试验机,速度降低至 600 mm/min。
| 型號 | 雙軸2501-2夾式延伸計 | |
|---|---|---|
| 項目編號 | 10449601 | |
| 測量系統 | 雙面應變計系統 | |
| 測量行程 | ||
| 拉伸 | 1.2 | mm |
| 壓縮 | 0.5 | mm |
| 適用於寬度變化的測量行程 | ±0.5 | mm |
| 起始標距L0 | 25 | mm |
| 試片尺寸 | ||
| 圓柱形試片(Ø) | 最高至38 | mm |
| 平板試片寬度,最大 | 60 | mm |
| 平板試片厚度,最大 | 34 | mm |
| 測量值解析度 | 取決於電子測量控制系統,請參見電子測量控制系統解析度 | |
| 準確度(符合EN ISO 9513標準) | ||
| -55 ...+100 °C | 0.5級 | |
| -70 ...+175 °C | 1級 | |
| 環境溫度 | -70 ...+175 | °C |
| 總高度 | 39 | mm |
| 大約重量 | 200 | g |
| 感測器數量 | 3 | |
| 輸出訊號類型(伸長量) | 平均值 | |
| 輸出訊號類型(寬度變化) | 單一訊號 | |
- 需要2個USC模組
| 產品類型 | 夾式延伸計2002-2 | |
|---|---|---|
| 產品編號 | 10422071 | |
| 測量系統 | 雙面應變計系統 | |
| 起始標距 | 20 | mm |
| 可修改為 | 10 | mm |
| 測量行程 | ||
| 拉伸 | 2 | mm |
| 壓縮 | 1 | mm |
| 最大試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 25 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 25 x 25 | mm |
| 最小試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 1 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 1 x 1 | mm |
| 測量值解析度 | 取決於電子測量控制系統,請參見電子測量控制系統解析度 | |
| 準確度符合EN ISO 9513標準 | 等級0.5 | |
| 重量 | 70 | g |
| 安裝高度 | 24 | mm |
| 感測器數量 | 2 | |
| 輸出訊號類型 | 單獨訊號 | |
| 原廠校正 | 21 | °C |
| 環境溫度 | -50 ...+200 | °C |
- 需要2個USC或DCSC模組
| 產品類型 | 夾式延伸計2002-2 | |
|---|---|---|
| 產品編號 | 10422071 | |
| 測量系統 | 雙面應變計系統 | |
| 起始標距 | 20 | mm |
| 可修改為 | 10 | mm |
| 測量行程 | ||
| 拉伸 | 2 | mm |
| 壓縮 | 1 | mm |
| 最大試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 25 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 25 x 25 | mm |
| 最小試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 1 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 1 x 1 | mm |
| 測量值解析度 | 取決於電子測量控制系統,請參見電子測量控制系統解析度 | |
| 準確度符合EN ISO 9513標準 | 等級0.5 | |
| 重量 | 70 | g |
| 安裝高度 | 24 | mm |
| 感測器數量 | 2 | |
| 輸出訊號類型 | 單獨訊號 | |
| 原廠校正 | 21 | °C |
| 環境溫度 | -50 ...+200 | °C |
- 需要2個USC或DCSC模組
| Description敘述 | Value價值 | |
|---|---|---|
| 產品類型 | 應變計長度5 | |
| 產品編號 | 0568931 | |
| 測量系統 | 雙面應變計系統 | |
| 起始標距 | 10 | mm |
| 可修改為 | - | mm |
| 測量行程 | ||
| 拉伸 | 1.5 | mm |
| 壓縮 | 1.5 | mm |
| 最大試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 25 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 25 x 25 | mm |
| 最小試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 1 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 1 x 1 | mm |
| 準確度符合EN ISO 9513標準 | 等級0.5 | |
| 重量 | 70 | g |
| 安裝高度 | 14 | mm |
| 感測器數量 | 2 | |
| 輸出訊號類型 | 單獨訊號 | |
| 環境溫度 | -50 ...+200 | °C |
| 原廠校正 | 21 | °C |
- 需要2個USC或DCSC模組
| Description敘述 | Value價值 | |
|---|---|---|
| 產品類型 | 應變計長度4 | |
| 產品編號 | 057811 | |
| 準確度符合EN ISO 9513標準 | 等級0.5 | |
| 原廠校正 | 21 | °C |
| 測量系統 | 雙面應變計系統 | |
| 起始標距 | 20 | mm |
| 可修改為 | 10 | mm |
| 測量行程 | ||
| 拉伸 | 2 | mm |
| 壓縮 | 1 | mm |
| 最大試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 25 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 25 x 25 | mm |
| 最小試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 1 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 1 x 1 | mm |
| 安裝高度 | 24 | mm |
| 感測器數量 | 2 | |
| 輸出訊號類型 | 平均值 | |
| 環境溫度 | -50 ...+200 | °C |
| 重量 | 70 | g |











