Механические свойства полимеров. Испытание полимерных материалов Испытания полимеров

Испытания свойств термопластичных древесно-полимерных композиционных материалов за рубежом проводят в соответствии с указанными ниже методами:

• Испытания на износостойкость на машине Табера ISO 3537 (DIN 52347, ASTM D1044)

• Твердость по Бринеллю ISO 2039-1 (DIN 53456)
• Твердость по Роквеллу ISO 2039-2 - Твердость по Шору ISO 868 (DIN 53505, ASTM D2240)

• Понятие прочности при ударе
• Ударная прочность по Изоду ISO 180 (ASTM D256)

• Теплостойкость по Вика ISO 306 (DIN 53460, ASTM D1525)
• Деформационная теплостойкость и деформационная теплостойкость под нагрузкой ISO 75 (DIN 53461, ASTM D648)
• Деформационная теплостойкость (HDT) и аморфные и полукристаллические пластики
• Вдавливание шарика EC335-1
• Теплопроводность ASTM C 177
• Относительный теплопроводный индекс, RTI (UL 746B)
• Коэффициент линейного теплового расширения ASTM D696, DIN 53752

• Общие сведения о воспламеняемости по стандарту UL94
• Краткое описание классификационных категорий стандарта UL94
• Категория UL94HB
• Категория UL94V0, V1, V2
• Категория UL94-5V
• Воспламеняемость по стандарту CSA (CSA C22.2 № 0,6, испытание А)
• Индекс воспламеняемости при ограниченном содержании кислорода ISO 4589 (ASTM D 2863)
• Испытания расскаленной проволокой IEC 695-2-1
• Испытания игольчатым пламенем IEC 695-2-2

• Электрическая прочность диэлектрика IEC 243-1
• Поверхностное удельное сопротивление IEC 93 (ASTM D257)
• Объемное удельное сопротивление IEC 93 (ASTM D257)
• Относительная диэлектрическая постоянная IEC 250
• Коэффициент рассеяния IEC 250
• Дугостойкость ASTM D495
• Сравнительный индекс трекинга (Сравнительный индекс пробоя) IEC 112
• Испытания CTI-M
• Категории PLC (UL746A)

• Мутность и светопропускание ASTM D1003
• Глянец DIN 67530, ASTM D523
• Мутность и глянец
• Коэффициент преломления DIN 53491, ASTM D542

• Плотность ISO 1183 (DIN 53479, ASTM D792)
• Водопоглощение ISO 62 (ASTM D570)

• Усадка при формовании ISO 2577 (ASTM D955)
• Скорость течения расплава/Индекс расплава ISO 1133 (DIN 53735, ASTM D 1238)
• Объемный расход расплава/Объемный индекс расплава ISO 1133 (DIN 53735, ASTM D 1238)
• Вязкость расплава DIN 54811
• Практическое применение характеристик MV, MFR/MFI, MVI в производстве

1. Механические испытания

Прочность, деформация и модуль упругости при растяжении ISO R527

(DIN 53455, DIN 53457, ASTM D638M)

Основой для понимания свойств материала являются сведения о том, как материал реагирует на любую нагрузку. Зная величину деформации, создаваемой данной нагрузкой (напряжением), конструктор может предсказать реакцию конкретного изделия на его рабочие условия. Зависимость напряжений и деформаций при растяжении являются наиболее широко публикуемыми механическими свойствами для сравнения материалов или конструирования конкретных изделий.

Скорости при испытаниях:

• Скорость А – 1 мм/мин – модуль растяжения.
• Скорость В – 5 мм/мин – диаграмма напряжений при растяжении для смол со стекловолоконным наполнителем.
• Скорость С – 50 мм/мин – диаграмма напряжений при растяжении для смол без наполнителя.

Зависимости напряжения-деформации при растяжении определяют следующим образом. Образец, имеющий форму двойной лопатки, растягивают с постоянной скоростью и регистрируют приложенную нагрузку и удлинение. После этого вычисляют напряжения и деформации:

Другими механическими свойствами, определяемыми по зависимости напряжения деформации, являются:

Прочность и модуль упругости при изгибе ISO 178 (DIN 53452, ASTM D790)

Прочность на изгиб является мерой, показывающей, насколько хорошо материал сопротивляется изгибу, или "какова жесткость материала". Обыкновенный, свободно опертый стержень нагружается в середине пролета: тем самым создается трехточечное нагружение. На стандартной машине для испытаний нагружающий наконечник давит на образец с постоянной скоростью 2 мм/мин.

Для вычисления модуля упругости при изгибе по зарегистрированным данным строится кривая зависимости прогиба от нагрузки. Начиная от исходной линейной части кривой, используют минимум пять значений нагрузки и прогиба.

Модуль упругости при изгибе (отношение напряжения к деформации) наиболее часто упоминают при ссылке на упругие свойства. Модуль упругости при изгибе эквивалентен наклону линии, касательной к кривой напряжения/деформации, в той части этой кривой, где пластик еще не деформировался.

Значения напряжений и модуля упругости при изгибе измеряются в МПа.

Испытания на износостойкость на машине Табера ISO 3537 (DIN 52347, ASTM D1044)

Рис. 4: Испытания на износостойкость на машине Табера

При этих испытаниях измеряют величину потерь на истирание посредством абразивного истирания образца на машине Табера. Образец закрепляют на диске, вращающемся с частотой 60 об/мин. Силы, создаваемые грузами, прижимают абразивные круги к образцу. После заданного числа циклов испытания прекращают. Массу потерь на истирание определяют как массу частиц, которые были удалены с образца: эту массу выражают в мг/1000 циклов. Абразивные круги фактически представляют собой точильные камни в форме круга. Используются различные типы этих кругов.

Сравнение методов ISO (Международной организации по стандартизации) и ASTM (Американского общества по испытанию материалов).

Применение метода по стандарту ISO не только изменяет условия испытаний и размеры испытательной оправки (по сравнению с методом ASTM), но также требует стандартизованных конструкций пресс-формы и условий формования в соответствии со стандартом ISO 294. Это может привести к различиям в публикуемых значениях - не из-за изменения свойств материала, а из-за изменения метода испытаний. По методу ASTM образец для испытаний имеет толщину 3 мм, тогда как ISO выбрала образцы толщиной 4 мм.

2. Испытания на твердость

Сравнение твердостей по Бринеллю, Роквеллу и Шору

Испытание по Роквеллу определяет твердость пластиков росле упрогого восстановления деформации образца при испытании. В этом заключается отличие этого метода от испытаний на твердость по Бринеллю и Шору: при этих испытаниях твердость определяют по глубине проникновения под нагрузкой и, следовательно, исключают любое упругое восстановление деформации материала.

Поэтому значения по Роквеллу не могут быть непосредственно соотнесены со значениями твердости по Бринеллю или Шору.

Диапазоны значений по шкалам A и D Шора могут быть сравнены с диапазонами значений твердости по отпечаткам, полученным по методу Бринелля. Однако линейной корреляции нет.

Твердость по Бринеллю ISO 2039-1 (DIN 53456)

Полированный закаленный стальной шарик диаметром 5 мм вдавливают в поверхность испытуемого образца (толщиной не менее 4 мм) с усилием 358 Н. Через 30 с после приложения нагрузки измеряют глубину отпечатка. Твердость по Бринеллю Н 358/30 расчитывается как "приложенная нагрузка", деленная на "площадь поверхности отпечатка". Результат выражают в Н/мм 2

Твердость по Роквеллу ISO 2039-2

Число твердости по Роквеллу непосредственно относится к твердости отпечптка на пластике: чем выше это число, тем тверже материал. Вследствии небольшого перекрытия шкал твердостей по Роквеллу для одного и того же материала можно получит два разных числа по двум разным шкалам, причем оба эти числа могут быть технически правильными

Индентор, представляющий собой полированный закаленный стальной шарик, вдавливают в поверхность испытуемого образца. Диаметр шарика зависит от применяемой шкалы Роквелла. Образец нагружают "малой нагрузкой", затем "основной нагрузкой", после чего снова той же "малой нагрузкой". Фактическое измерение основано на общей глубине проникновения, эта глубина вычисляется как общая глубина после снятия основной нагрузки минус упругое восстановление после снятия основной нагрузки и минус глубина проникновения при малой нагрузке. Число твердости по Роквеллу вычисляется как "130 минус глубина внедрения в единицах по 0,002 мм".

Числа твердости по Роквеллу должны находиться в пределах от 50 до 115. Значения, выходящие за эти пределы, считаются неточными: измерение необходимо повторить еще раз, используя следующую более жесткую шкалу. Шкалы возрастают по жесткости от R через L до М (с увеличением твердости материала). Нагрузки и диаметрв инденторов более подробно указаны в таблице.

Если для более мягкого материала требуется менее жесткая шкала, чем шкала R, то определение твердости по Роквеллу не подходит. Тогда можно использовать метод определения твердости по Шору (ISO 868), который применяется для низкомодульных материалов.

Твердость по Шору ISO 868 (DIN 53505, ASTM D2240)

Значениями твердости по Шору являются показания шкалы, полученные в результате проникновения в пластик определеного стального стержня. Эта твердость определяется склероскопами двух типов, оба из которых имеют калиброванные пружины для приложения нагрузки к индентору. Склероскоп А применяется для более мягких материалов, а склероскоп D - для более твердых.

Значения твердостей по Шору изменяются:

• от 10 до 90 для склероскопа Шора типа А - мягкие материалы,
• от 20 до 90 для склероскопа Шора типа D - твердые материалы.

Если измеренные значения >90А, то материал слишком тверд, и должен применяться склероскоп D.

Если измеренные значения

Не существует никакой простой зависимости между твердостью, измеренной с помощью этого метода испытаний, и другими основными свойствами испытуемого материала.

3. Испытания на прочность при ударе

Понятие прочности при ударе

При стандартных испытаниях, например, испытаниях на растяжение и изгиб, материал поглощает энергию медленно. Реально материалы очень часто быстро поглощают энергию приложенного усилия, например, усилия от падающих предметов, ударов, столкновений, падений и т.д. Целью испытаний на прочность при ударе является имитация таких условий.

Для исследования свойств определенных образцов при заданных ударных напряжениях и для оценки хрупкости или ударной вязкости образцов применяются методы Изода и Шарпи. Результаты испытаний по этим методам не должны ипользоваться как источник данных для проектных расчетов компонентов. Информация о типовых свойствах материала может быть получена посредством испытания разных типов испытуемых образцов, приготовленных в различных условиях, с изменением радиуса надреза и температуры испытаний.

Испытания по обоим методам проводятся на ударном маятниковом копре. Образец зажимают в тисках, а маятниковый копер с закаленной стальной ударной поверхностью определенного радиуса отпускают с заданной высоты, что вызывает срез образца от резкой нагрузки. Остаточная энергия маятникого копра поднимает его вверх. Разность высоты падения и высоты возврата определяет энергию, затраченную на разрушение испытуемого образца. Эти испытания могут проводиться при комнатной температуре либо при пониженных температурах для определения хладноломкости. Испытуемые образцы могут быть разными по типу и размерам надрезов.

Результаты испытаний на удар падающим грузом, например, по методу Гарднера или изогнутой плитой, зависят от геометрии падающего груза и опоры. Их можно использовать только для определения относительного ранжирования материалов. Результаты испытаний на удар не могут считаться абсолютными, кроме случаев, когда геометрия испытательного оборудования и образца соответствуют требованиям конечного применения. Можно ожидать, что относительное ранжирование материалов по двум методом испытаний будет совпадать, если характер разрушения и скорости удара одинаковы.

Интерпретация результатов испытаний на удар - сравнение методов ISO и ASTM

Ударные характеристики могут в большой степени зависеть от толщины образца и ориентации молекул. Разные толщины образцов, используемых в методах ISO и ASTM, могут весьма значительно повлиять на значения прочности при ударе. Изменение толщины с 3 мм на 4 мм может даже привести к переходу характера разрушения от вязкого к хрупкому из-за влияния молекулярной массы и толщины образца с надрезом при использовании метода Изода, как это продемонстрировано для поликарбонатных смол. На материалы, уже показывающие хрупкий характер разрушения при толщине 3 мм, например, материалы с минеральными и стекловолоконными наполнителями, изменение толщины образца не влияет. Такими же свойствами обладают материалы с модифицирующими добавками, увеличивающими ударную прочность.

Рис. 10: Влияние толщины и молекулярной массы образца с надрезом на результаты ударных испытаний поликарбонатных смол по Изоду

Необходимо четко представлять, что:

• изменились не материалы, а только методы испытаний;
• упомянутый переход от вязкого разрушения к хрупкому играет незначительную роль в реальной действительности: конструируемые изделия в преобладающем большинстве имеют толщину 3 мм и менее

Ударная прочность по Изоду ISO 180 (ASTM D256)

Испытания образцов с надрезом на ударную прочность по Изоду стали стандартным методом для сравнения ударной прочности пластиков. Однако результаты этого метода испытаний мало соответствуют реакции формованного изделия на удар в реальной обстановке. Из-за разной чувствительности материалов к надрезу этот метод испытаний позволяет отбраковывать некоторые материалы. Несмотря на то, что результаты этих испытаний часто запрашивались как значимые меры ударной прочности, эти испытания проявляют тенденцию к измерению чувствительности материала к надрезу, а не к способности пластика выдерживать удар. Результаты этих испытаний широко используются как справочные для сравнения ударных вязкостей материалов. Испытания образцов с надрезом на ударную прочность по Изоду лучше всего применимы для определения ударной прочности изделий, имеющих много острых углов, например ребер, пересекающихся стенок и других мест концентрации напряжений. При испытаниях на ударную прочность по Изоду образцов без надреза, применяется та же геометрия нагружения, за исключением того, что образец не имеет надреза (или зажат в тисках в перевернутом положении). Испытания этого типа всегда дают более высокие результаты по сравнению с испытаниями образцов с надрезом по Изоду из-за отсутствия места концентрации напряжений.

Ударной прочностью образцов с надрезом по методу Изода является энергия удара, затраченная на разрушение надрезанного образца, деленная на исходную площадь поперечного сечения образца в месте надреза. Эту прочность выражают в килоджоулях на квадратный метр: кДж/м 2 . Образец вертикально зажимают в тисках ударного копра.

• ISO 180/1A обозначает тип образца 1 и тип надреза А. Как можно увидеть на рисунке ниже, образец типа 1 имеет длину 80 мм, высоту 10 мм и толщину 4 мм.
• ISO 180/1O обозначает тот же образец 1, но зажатый в перевернутом положении (указываемый как "ненадрезанный").

Образцы, используемые по методу ASTM, имеют подобные размеры: тот же радиус скругления у основания надреза и ту же высоту, но отличабтся по длине - 63,5 мм и, что более важно, по толщине - 3,2 мм.

Результаты испытаний по ISO определяют как энергию удара в джоулях, затраченную на разрушение испытуемого образца, деленную на площадь поперечного сечения образца в месте надреза. Результат выражают в килоджоулях на квадратный метр: кДж/м 2 .

Результаты испытаний по методу ASTM определяют как энергию удара в джоулях, деленную на длину надреза (т.е. толщину образца). Их выражают в джоулях на метр: Дж/м. Практический коэффициент пересчета равен 10: т.е. 100 Дж/м равно приблизительно 10 кДж/м 2 .

Разная толщина образцов может отразиться на различных интерпретациях "ударной прочности", как показано отдельно.

Рис. 11: Образцы для измерения ударной прочности

Ударная прочность по Шарпи ISO 179 (ASTM D256)

Обозначения ISO отражают тип образца и тип надреза:

• ISO 179/1C обозначает образц типа 2 и надрез типа CI;
• ISO 179/2D обозначает обозначает образц типа 2, но ненадрезанный.

Основным отличием методов Шарпи и Изода является способ установки испытуемого образца. При испытании по методу Шарпи образец не зажимают, а свободно устанавливают на опору в горизонтальном положении.

Рис. 13: Метод измерения ударной прочности по Шарпи и прибор для ее измерения

Образцы, используемые по методу DIN 53453, имеют подобные размеры. Результаты по обоим методам ISO и DIN апределяются как энергия удара в джоулях, поглощенная испытуемым образцом, деленная на площадь поперечного сечения образца в месте надреза. Эти результаты выражаются в килоджоулях на квадратный метр: кДж/м 2 .

1. Цель работы: . Студенты знакомятся с различными образцами полимерных материалов, предлагаемые преподавателем, исследуют такие основные свойства пластмасс, как теплостойкость, твердость, растяжение и др.

2.Теоретическое обоснование : Пластическими массами называют материалы, получаемые из синтетических или природных высокомолекулярных соединений (смол). Из них изготавливают разнообразные строительные материалы и изделия: для покрытия полов; облицовки стен и потолков, поганажные изделия, санитарно-техническое оборудование и др. Применение пластмасс позволяет повысить индустриальность строительных работ, сократить трудовые затраты, снизить стоимость строительства, а так же добиться значительной экономии цветных и черных металлов, древесины и др. Эффективность применения в строительстве материалов и изделий из пластмасс можно объяснить рядом их положительных физико-механических свойств - малой плотностью, высокой стойкостью к агрессивным средам, малой теплопроводностью, возможностью получения красиво окрашенных изделий. Недостатком их является низкая теплостойкость, сравнительно небольшая твердость и, кроме того, склонность к «старению» под воздействием солнечного света, воздуха и др. Следовательно, основными их физико-механическими свойствами следует считать твердость и теплостойкость. Для отдельных пластмасс и изделий из них важными свойствами являются истираемость (материал для полов), средняя плотность и теплопроводность (теплоизоляционные материалы), прочность (конструкционные материалы) и др.

3. Приборы и материалы .

3.1 Образцы полимерных материалов. 3.2 Прибор Мартенса для определения теплостойкости.

3.3 Прибор для определения твердости пластмасс. 3.4 Разрывная машина.

3.5 Штангенциркуль.

4. Программа работы .

4.1 Определение теплостойкости пластмасс на приборе Мартенса.

4.2 Определение твердости пластмассовых изделий по методу Бринелля.

4.3 Испытание пластмассовых изделий на разрыв.

5.Методика проведения работы .

5.1 Метод определения теплостойкости пластмасс по Мартенсу основан на установлении температуры, при котором образец под действием изгибающей нагрузки 5МПа прогибается. Прибор состоит из металлической плиты 14, на которой смонтировано зажимное устройство 13. В зажиме закрепляют образец 12 путем передвижения планок 10 винтом 11. Образец должен иметь форму бруска прямоугольного сечения размером 120*15*10мм. Способ и режим изготовления образцов предусмотрены в стандартах. Они должны быть ровными, гладкими, без вздутий, раковин, пор, заусенцев и трещин. Число образцов - не менее трех.

Испытываемый образец закрепляют в зажимах 10, верхний из которых имеет стержень 8 и груз 7. При этом следят за тем, чтобы образец был установлен строго вертикально, а стержни - горизонтально. Размещают груз на расстоянии l 1 от оси образца так, чтобы изгибающий момент М вызвал в образце напряжение 5МПа. Изгибающий момент определяют по формуле: M = /(b*h 2) , где p, p 1 и p 2 - вес стержня без груза, груза с винтом и указателя деформации, Н; l, l 1 и l 2 - расстояние от оси образца до центра тяжести стержня (без верхнего зажима), от оси образца до центра тяжести груза и от оси до точки опоры указателя, мм; b и h

Прибор устанавливают в термостат и выдерживают в нем 5 мин при температуре 25°С. Стрелку указателя прогиба устанавливают на нуль. Затем включают ток, температура при этом должна повышаться равномерно со скоростью 50°С/ч. Шарик термометра, которым измеряют температуру в термостате, должен находиться на уровне центра образца на расстоянии не более 25мм от него.

При соответствующей температуре пластмассовый образец деформируется под нагрузкой, вызывая опускание стержня 8 с указателем деформации. Как только указатель опустится по шкале на 6мм, отмечают температуру, которая определяет теплостойкость материала по Мартенсу. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение теплостойкости трех образцов. Результаты испытаний заносят в журнал для лабораторных работ, там же делают запись о внешнем виде образцов после испытания (сломался, расслоился, вспучился и тп.).

5.2Метод определения твердости по пластических масс по Бринеллю основан на вдавливании с определенной силой стального шарика в испытываемый материал и вычислении числа твердости по замеру глубины вдавливания. Нагрузка должна возрастать плавно до 2.5 кН.

Из подлежащего испытанию материала изготавливают образцы в форме пластин или брусков толщиной не менее 5 и шириной 15мм. Испытания проводят в лаборатории при температуре 20 ± 2°С.

Перед испытанием образцы следует выдержать не менее 16 часов. Образец помещают на опору 1 таким образом, чтобы шарик находился в центре ширины бруска. Затем шарик прижимают пружиной к испытываемому материалу и на рычаг помещают груз, сообщающий усилие 500Н. Стрелку на циферблате индикаторной головки устанавливают на нулевое деление. Нагрузку следует прикладывать плавно, без толчков, увеличивая ее от нуля до выбранного значения в течении 30 с. Максимальную нагрузку выдерживают 1 мин, после чего плавно снимают. Глубину отпечатка фиксируют с точностью до 0.01мм через 1 мин после начала приложения нагрузки и через 1 мин после снятия нагрузки. После проведения испытания повторно определяют твердость, переставляя образец на опоре так, чтобы центр второго отпечатка находился на расстоянии не менее 7.5 мм от центра первого. Испытанию подвергают 5 образцов, и на каждом образце проводят по два определения. Число твердости по Бринеллю НВ, МПа, определяют по формуле:

НВ = p / (p * d * h),

где p - нагрузка, прилагаемая к шарику, Н; d - диаметр шарика, мм;h - глубина отпечатка шарика, мм.

Окончательным результатом является среднее арифметическое определение твердости 5 образцов. Отношение упругой деформации к остаточной, Н, вычисляется по формуле, %:

Н = [(h - h 0) / h 0 ] * 100,

где h - глубина отпечатка шарика при нагрузке, мм;

h 0 - глубина отпечатка шарика при снятии нагрузки, мм.

Результаты испытаний заносят в журнал для лабораторных работ.

5.3 Испытание пластических масс на растяжение базируется на определении значения разрушающей силы.

Закрепив образец зажимами разрывной машины, включают электродвигатель и постепенно увеличивают нагрузку. Скорость движения зажимов при холостом ходе 10¸15 мм/мин для твердых пластмасс и 100¸500 мм/мин для эластичных. Испытания проводят до полного разрушения образца и отмечают разрушающую нагрузку. Предел прочности при растяжении, МПа:

Rp = p / (b * h),

b иh - ширина и толщина образца, мм.

При испытании пластических масс, растяжение которых сопровождается пластической деформацией (образование шейки), за величину для расчета предела прочности при растяжении принимают максимальную нагрузку. Результатом испытаний считают среднее арифметическое трех определений.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №21

Испытание линолеума.

1. Цель работы: . Студенты знакомятся с исследованиями связанными с линолеумом. Линолеум достаточно широко используется в качестве покрытия полов в строительном производстве, при возведении жилых и общественных зданий, замене старых покрытий. При этом не все линолеумы могут быть использованы для покрытия полов.

2.Теоретическое обоснование : Линолеум изготовляют в виде полотнищ, ковров и дорожек и применяют для покрытия полов в жилых, общественных и промышленных зданиях. Линолеумы подразделяются: по виду исходного сырья - на алкидные, поливинилхлоридные, коллоксилиновые, резиновые (релин) и др.; по внешнему виду - на одно- и многоцветные, гладкие, рифленые, тисненые и ворсовые; по структуре - без подосновные и с подосновой - тканевой, картонной и теплозвукоизолирующей (волокнистой и пористой). Линолеум отгружается заводом-изготовителем потребителю партиями. Размер партии линолеума одного цвета, узора и толщины устанавливается в количестве 3000м 2 .При поступлении линолеума в количестве менее 3000м 2 партия его принимается за целую. При оценке качества линолеума от поступившей партии отбирают 5% рулонов (но не менее двух рулонов) для внешнего осмотра и определения размеров. От одного из этих рулонов отрезают в любом месте (но не ближе 3 м от конца) полосу шириной 10 см по всей ширине рулона, из которой изготавливают образцы для испытаний на истираемость, твердость, упругость, водопоглощение.

3. Приборы и материалы .

3.1 Образцы линолеума.

3.2 Металлическая линейка.

3.3 Микрометр МК-25.

3.4 Металлический угольник.

3.5 Машина для истирания.

3.6 Шлифовальная мелкая шкурка на кожаной подкладке.

3.7 Индикаторная подставка.

3.8 Шариковый твердомер ТШМ-2.

4. Программа работы .

4.1 Проверка внешнего вида и размеров.

4.2 Определение истираемости.

4.3 Определение твердости.

5.Методика проведения работы .

5.1 Проверку внешнего вида и размеров начинают с осмотра отобранных рулонов. Длину и ширину линолеума с точностью до 1 мм измеряют металлической рулеткой. Толщину измеряют микрометром типа МК-25 в десяти точках, равномерно расположенных по ширине рулона, отступая от края кромки по 20 мм. Толщину вычисляют как среднее арифметическое 10 измерений, при этом разность между наибольшим измерением не должна превышать 0.4 мм. Размеры линолеума должны соответствовать требованиям стандарта на испытываемый материал.

Параллельность кромок проверяют прямоугольным металлическим шаблоном, измеряя ширину через каждый 1 м на длине участка равного 4м. По разности между предыдущими и последующими измерениями определяют параллельность кромок на 1м. Допускаемое отклонение параллельности кромок не должно превышать ±4 мм на 1 м. Кроме того, на кромках на должно быть заусенец. Лицевая поверхность должна быть гладкой, глянцевой или полуматовой без пятен, царапин, вмятин, раковин и бугров. Одноцветный линолеум должен иметь ровный, одинаковый тон окраски по всей поверхности. В многоцветном - рисунок должен иметь глубокую окраску в массе и быть четким, неискаженным.

Однородность строения цвета линолеума устанавливают следующим образом. В образце линолеума под углом 45° к его поверхности острым ножом делают в 5 местах разрезы. Поверхность свежих разрезов должна быть однородной по цвету и строению. Цвет линолеума не должен изменяться под воздействием воздуха, света и воды.

5.2 Испытание линолеума на истирание производится на испытательной машине (см. рис.1), которая состоит из площадки 1 , совершающей 40 возвратно-поступательных движений в 1 мин с амплитудой хода 106мм; диска 2 , вращающегося со скоростью 4 об/мин на котором укрепляется образец 8 испытываемого материала. Деталями машины являются также секторообразный груз 4 , массой 17 кг, с шириной в основании 140 мм с шлифовальной шкуркой 3 . Груз свободно вращается на оси 5 , проходящей через щелевые отверстия в грузе. Шлифовальную шкурку шириной 106 мм крепят на кожаной подкладке под основание груза. За время, когда образец вместе с площадкой пройдет расстояние 106 мм, он проскользнет на 36 мм. За счет этого проскальзывания и поворота образца он истирается на площади в виде круга диаметром 130 мм. Для замера изменения толщины образца применяют индикаторную подставку с индикатором, имеющим цену деления 0.01 мм. Индикатор закреплен на металлической стойке так, чтобы он мог перемещаться при изменении толщины

образца. Образцы размером 200*200 мм должны иметь толщину не более 20 мм. При определении истираемости более толстых материалов их разрезают так, чтобы толщина испытываемой части не превышала 20 мм. От одной партии линолеума берут не менее 3 образцов. Они должны иметь равную по всей площади толщину и поверхность.

5.3 Твердость является тем основным свойством, которое определяет эксплуатационные качества и долговечность линолеума. Для определения твердости используют шариковый твердомер ТШМ-2. На нем измеряют глубину погружения стального шарика диаметром 3 мм под нагрузкой 10 Н в течении 60 сек. Из испытываемого материала вырезают образец размером 50*50 мм, поверхность которого должна быть ровной и гладкой. Прибор устанавливают строго вертикально по уровню, и образец помещают под стальной шарик прибора. Вращая верхние звездочки 2 прибора, приводят шарик, запрессованный в наконечник, в соприкосновение с поверхностью образца и устанавливают стрелку индикатора на нуль. Вращением нижних звездочек 3 отпускают груз. Глубину погружения шарика по индикатору фиксируют с точностью 0.01 мм спустя 60 сек после начала движения стрелки. Вращением звездочек в обратную сторону приводят прибор в исходное положение. Испытание образца производят в 3 точках, расположенных на расстоянии 10мм друг от друга и от края образца. Показателями твердости служит глубина погружения шарика или число твердости. Глубину погружения (мм) определяют непосредственно на приборе, а число твердости (МПа) по формуле:

Н = Р / (p*d*h) , где

Р - вес груза, равный 1 Н; d - диаметр шарика, равный 0.3 см; h - глубина погружения шарика, см.

Показатель твердости линолеума вычисляют как среднее арифметическое значение трех испытаний.

6.1 Наименование работы.

6.2 Цель работы.

6.3 Приборы и материалы.

6.4 Ход работы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №22

Экспериментальное изучение прочностных и деформационных свойств полимеров включает несколько этапов:

• - выбор типа образцов и их изготовление;
• - подготовку приспособлений для закрепления образцов в испытательных машинах;
• - подготовку испытательных машин и приборов для измерения деформации.

Особенностью испытаний полимеров является необходимость с точностью

до градуса выдерживать заданный температурный режим. Для этого используют специальные термостаты с автоматическими устройствами для поддержания температурного режима. Очень удобно проводить испытания в термостатированном помещении, но это, как правило, приемлемо для испытаний в условиях комнатной температуры.

Форма полимерных образцов определяется обычно особенностями технологии их изготовления. Образцы из изотропных материалов могут быть как цилиндрическими, так и плоскими, а образцы из анизотропных материалов с несущей основой (гетинакс, текстолит, стеклопластики) - только плоскими.

При испытаниях плоских образцов на растяжение или сжатие определяется прочность в осевом направлении, модуль упругости и коэффициенты Пуассона

во взаимно перпендикулярных направлениях. В соответствии с ГОСТ 11262 для испытаний применяют образцы типов 1-3, форма и размеры которых указаны на рис. 2.60 и в табл. 2.11.

Рис. 2.60.

Таблица 2.11. Размеры основных образцов для испытания на растяжение

Примечание. Допускается применение образцов 2 и 3 толщиной 1 мм при изготовлении их из листовых материалов и образцов типа 2 толщиной 3 мм при изготовлении их из наполненных полимерных материалов.

В случае отработки рецептуры материала, режимов переработки и при научно-исследовательских работах допускается применять образцы типа 4 и 5, показанные на рис. 2.61 и табл. 2.12.

Рис. 2.61.

Таблица 2.12. Размеры образцов для испытания на растяжение, используемых при отработке рецептуры материала, режимов переработки и при научно-исследовательских работах

При изготовлении образцов механической обработкой из изделий и полуфабрикатов, в том числе из листов и пластин, максимально допустимая толщина должна быть 3 мм для образцов типа 1, соответствовать толщине изделия или полуфабриката, но не более 10 мм для образца типа 2.

При изготовлении образца типа 2 из плиты или изделия, толщина которых более 10 мм, механической обработкой ее доводят до 10 мм. Обработку до требуемой толщины осуществляют с двух сторон в продольном направлении образца, если в нормативно-технической документации на материал нет иных указаний.

Образцы должны иметь гладкую ровную поверхность, без вздутий, сколов, трещин, раковин и других видимых дефектов.

Для испытания изотропных материалов используют не менее пяти образцов, для испытания анизотропных материалов не менее пяти образцов, отобранных в местах и направлениях, которые должны соответствовать нормативно-технической документации на материал,

Образцы кондиционируют не менее 16 ч по ГОСТ 12423 при температуре 23±2 °С и относительной влажности (50±5)%, если в нормативно-технической документации на материал нет других указаний.

Время от окончания изготовления формованных образцов до их испытания должно составлять не менее 16 ч, включая и время на их кондиционирование.

При изготовлении образцов из полуфабрикатов или изделий время от окончания формования полуфабрикатов или изделий до начала испытаний образцов из них должно составлять не менее 16 ч, включая и время на их

кондиционирование, если в нормативно-технической документации на материал нет других указаний.

Образцы для испытания на сжатие согласно ГОСТ 4651 должны иметь форму прямоугольной призмы, прямого цилиндра или прямой трубки. Опорные плоскости образца должны быть перпендикулярны направлению приложения нагрузки при сжатии и параллельны между собой в пределах 0,1% от высоты образца.

Высоту образцов А в миллиметрах вычисляют в зависимости от отношения коэффициента гибкости к наименьшему радиусу инерции по следующим формулам: - для прямоугольной призмы с квадратным или прямоугольным поперечным сечением

Для прямого цилиндра

Для прямой трубки с основание в виде цилиндрического венца

где X - коэффициент гибкости; а - длина стороны основания призмы с квадратным основанием; Ъ - длина меньшей стороны основания прямоугольной призмы с прямоугольным поперечным сечением; d - диаметр прямого цилиндра; d x - внутренний диаметр трубки; D - наружный диаметр трубки.

Коэффициент гибкости X вычисляют по формуле

где h p - приведенная высота образца, равная при испытании образцов без зажимов А 0 , а для испытаний образцов с зажимами Л,/2; А, - расстояние между зажимами; I - минимальный радиус инерции, вычисляемый по формуле i = V(//А); I - основной минимальный момент инерции поперечного сечения образца; Л - площадь поперечного сечения образца.

Коэффициент гибкости образца должен быть равен 10. В тех случаях, когда в процессе испытания образец теряет устойчивость, коэффициент гибкости уменьшают до 6.

Высоту образца устанавливают от 10 до 40 мм. Предпочтительная высота образца - 30 мм.

Предел прочности при растяжении большинства пластмасс составляет 30-80 МПа, поэтому для испытаний полимеров практически пригодны любые машины мощностью 0,25-5 т. Кроме того, испытательная машина должна иметь достаточно малую цену деления шкалы нагружающего устройства (5-50 Н), а также вариатор скоростей перемещения нагрузочного захвата, включая и его ручной привод.

Обязательным условием при работе на машинах, предназначенных для испытаний полимеров, является обеспечение постоянной скорости деформирования.

В машинах с маятниковым силоизмерителем скорость перемещения, задаваемая движением нижнего захвата, не будет соответствовать скорости деформирования образца. Это объясняется тем, что при увеличении нагрузки по мере отклонения маятника происходит перемещение и верхнего захвата, связанного с маятниковой системой рычагов. В машинах с динамометром, соединенным с верхним захватом, необходимо учитывать погрешность, возникающую вследствие малой жесткости динамометра. Чем выше жесткость динамометра, тем точнее выдерживается условие постоянства скорости деформирования. В современных конструкциях испытательных машин силоизмеритель жесткий.

Применение электрических методов записи усилий в жестких динамометрах, выполненных в виде упругого элемента малой податливости, обеспечивает практически любую точность измерения и исключает необходимость внесения поправок на заданную скорость деформирования. Измерение усилий с помощью жесткого упругого элемента особенно удобно при проведении испытаний на релаксацию полимеров. В этом случае обеспечиваются практически идеальные условия сохранения постоянства деформации образца.

Полимеры вследствие их малой жесткости и прочности можно испытывать на простейших стендах. Нагружение при этом осуществляется грузами, действующими на образец непосредственно или с помощью рычажных устройств. Плавного увеличения нагрузки на образец достигают путем медленного заполнения нагружающего устройства водой или путем использования винтового привода. Для уменьшения габаритов нагружающего устройства применяют свинцовые диски или свинцовую дробь, что в последнем случае также позволяет плавно регулировать нагрузку.

Замер деформаций растянутого образца производят, как правило, с помощью тензометров (механических, электрических или оптических). Для измерения малых упругих деформаций образца можно успешно применять механические тензометры.

Широко используются и электрические методы замера деформации при механических испытаниях образцов из пластмасс. При этом используют деформируемые датчики сопротивления (тензорезисторы) проволочные или из фольги, наклеиваемые на рабочий участок образца.

Как уже говорилось, длительные испытания на долговечность осуществляют обычно в режиме ползучести, причем подавляющее большинство таких исследований организуется при действии растягивающей силы. Существуют несколько

принципиально различных схем установок для испытания на долговечность в условиях ползучести при растяжении. На рис. 2.62 в качестве примера приведены две схемы установок для испытаний при постоянно действующем напряжении. При развитии деформации происходит уменьшение площади поперечного сечения рабочей части образца (образование «шейки»), в результате чего, если на образец действует постоянная сила, напряжения в рабочей части образца будут со временем возрастать. Главная особенность первой установки (рис. 2.62, а) состоит в том, что для поддержания постоянного напряжения задающий напряжение механизм (рычаг) выполнен в виде кулачка («улитка» Журкова), позволяющего уменьшать плечо рычага R, а следовательно, и действующую силу, пропорционально изменению площади поперечного сечения образца. Таким образом, обеспечивается постоянство напряжений.

Рис. 2.62. Схемы установок для испытания в условиях ползучести при растяжении: в режиме постоянного напряжения с помощью «улитки» Журкова (а), с помощью груза Андраде (б) и в режиме постоянной силы (в): 1 - образец; 2 - рычаг; 3 - груз; 4 - трос

Во второй установке (рис. 2.62, б) для того, чтобы компенсировать увеличение напряжения и поддерживать его на постоянном уровне, используется так называемый прибор Андраде, в котором профиль фигурного груза рассчитывается по формуле

где т - масса груза; р - плотность жидкости.

По третьей схеме (рис. 2.62, в) плечо рычага 1 2 , с помощью которого создается напряжение, остается практически постоянным, то есть на образец действует постоянная нагрузка. Если на такой установке испытываются образцы материалов, обладающих незначительным удлинением в момент разрыва, например стекло-, угле- и бороп ласти ков, органических стекол и т. п., то можно полагать, что на образец действует постоянное напряжение вплоть до момента его разрушения.

Испытания на долговечность проводят при различных напряжениях и температурах, доводя образцы до разрушения. В ходе испытаний снимают показания о деформации образцов, по которым строят кривые ползучести.

Нужно заметить, что при проведении испытаний на долговечность в жидких средах в материале будут создаваться напряжения набухания за счет диффузии в него среды; учет таких напряжений затруднен условиями испытаний. В этом случае улитка Журкова и прибор Андраде не будут обеспечивать постоянство напряжений.

В установке, изображенной на рис. 2.63, сосуд 3 и устройство для крепления в нем образца выполнены из коррозионно-стойких металлов. Механизм нагружения 6 позволяет изменять действующую силу и поддерживать постоянное напряжение в образце.

Рис. 2.63. Установка для испытаний пластмасс в агрессивных средах под нагрузкой (а) и узел крепления образца {б): 1 - стол; 2 - ванна с горячей водой; 3 - сосуд с агрессивной жидкостью; 4 - образец; 5 - шариковый холодильник; 6 - механизм нагружения; 7 - грузы; 8 - подвижная планка; 9 - шпилька; 10 - болт; 11 - образец; 12 - опорная планка

В установке, представленной на рис. 2.64, рабочая часть образца помещена в термостатируемый сосуд 7 с двумя горловинами. Образец проходит через специально изготовленные резиновые пробки, герметично закрывающие сосуд. Жидкость с помощью воронки, присоединенной к резиновому шлангу, заливается через штуцер 10 (их в верхней части сосуда два, один из них предназначен для выхода воздуха). В процессе испытаний к этим штуцерам можно присоединять обратные холодильники шарикового типа для предотвращения испарения жидкости. Для обеспечения необходимой температуры испытаний к греющей рубашке сосуда в штуцеры 11 через гибкие шланги можно подавать теплоноситель от термостата, снабженного центробежным насосом.

Рис. 2.64. Схема установки для испытания пластмасс на долговечность и ползучесть: 1 - система рычагов; 2 - зажимные обоймы; 3 - рифленые губки; 4 - резиновая пробка; 5 - грузы; 6 - образец; 7 - сосуд с агрессивной средой; 8 - рама; 9 - индикатор часового типа; 10, 11 - штуцеры

С помощью основных приспособлений (рис. 2.63 и 2.64) можно собирать установки с любым количеством образцов. Установки можно снабдить устройствами, позволяющими измерять и фиксировать деформацию в ходе испытаний, а также строить кривые ползучести.

На рис. 2.65 приведена схема испытаний на долговечность в условиях ползучести при сжатии.

Рис. 2.65. Схема устройствадля испытаний при сжатии: / - образец; 2- станина; 3- термостат; 4 , 13 - штампы; 5 , 12 - центрирующие шарниры; 6,8 - пластины; 7 - рычаг; 9 - ячейка; 10 - направляющая; 11 - нагреватель; 14 - груз

При определении величины усадки того или иного полимерного материала используют образцы, изготовленные по ГОСТ 12015 из реактопластов и по ГОСТ 12019 из термопластов. Для определения технологической и эксплуатационной усадки применяют образцы, форма и размеры которых указаны в табл. 2.13.

Таблица 2.13. Форма и размеры образцов для определения усадки

При испытании термореактивных материалов применяют образцы типа 1,3.

Испытания проводят не менее чем на трех образцах, полученных последовательным формованием в одном и том же гнезде литьевой (для термопластов) или прессовой (для реактопластов) формы.

При определении технологической усадки реактопластов точно фиксируются размеры матрицы пресс-формы и образца в направлении, перпендикулярном направлению формования. При испытании термопластов фиксируются размеры матрицы литьевой формы и образца в направлениях, перпендикулярном и параллельном направлению формования.

При определении эксплуатационной усадки устанавливают размеры образца до и после термообработки в направлении, перпендикулярном и параллельном направлению формования.

Образцы из реактопластов после извлечения из пресс-формы охлаждают до комнатной температуры, помещая их под груз на материал с низкой теплопроводностью во избежание коробления. До измерения образцы хранят при температуре 23±2 °С и относительной влажности 50±5%. Размеры образцов после их прессования измеряют через 16-72 ч.

Длину брусков измеряют от торца до торца или между метками с погрешностью не более 0,02 мм. Перед определением длины образцы помещают на гладкую металлическую или стеклянную поверхность для обнаружения деформаций и прогибов. Образцы с такими дефектами для испытания не применяют. За ширину бруска принимают среднее арифметическое трех измерений по длине.

Образцы из термопластов измеряют после выдержки их с момента изготовления не менее 16 ч и не более 24 ч при температуре 23±2 °С, включая время на кондиционирование.

Для определения эксплуатационной усадки измерение производят таким же образом, как и при определении усадки технологической. Для проведения термообработки образцы помещают в термостат. Во избежание деформации измеренные образцы из реактопластов помещают в термостат на подставке так, чтобы они между собой не соприкасались.

Условия термообработки реактопластов обычно указываются в нормативнотехнической документации на материал. При отсутствии этих указаний температура термообработки должна быть для мочевиноформальдегидных формовочных масс 80±3 °С, а для всех других видов материалов - 110±3 °С. Время термообработки обычно составляет 168 ±2 ч, при ускоренном испытании - 48± 1 ч. Температуру измеряют непосредственно в месте нахождения образцов.

При определении эксплуатационной усадки при другой температуре необходимо учитывать коэффициент линейного расширения образцов.

После окончания термообработки образцы из термореактивных формовочных масс вынимают из термостата, охлаждают до температуры 23±2 °С и выдерживают при этой температуре и относительной влажности воздуха 50±5% не менее 3 ч, после чего снова измеряют образцы при этой же температуре с погрешностью не более 0,02 мм.

Условия термообработки термопластов строго не регламентированы и выбираются в зависимости от вида материала и условий эксплуатации изделий.

Технологическую усадку 5 Т в процентах вычисляют по формуле

где / 0 - размер формы, мм; /, - размер образца, мм.

где /, - размер образца перед термообработкой, мм; / 2 - размер образца после термообработки, мм.

Анизотропию усадки вычисляют по формуле (20).

СОДЕРЖАНИЕ 1 Механические испытания 1.1 Прочность, деформация и модуль упругости при растяжении ISO R527 (DIN 53455, DIN 53457, ASTM D638M) 1.2 Прочность и модуль упругости при изгибе ISO 178 (DIN 53452, ASTM D790) 1.3 Испытания на износостойкость на машине Табера ISO 3537 (DIN 52347, ASTM D1044) 1.4 Сравнение методов ISO (Международной организации по стандартизации) и ASTM (Американского общества по испытанию материалов) 2 Испытания на твердость 2.1 Сравнение твердостей по Бринеллю, Роквеллу и Шору 2.2 Твердость по Бринеллю ISO 2039-1 (DIN 53456) 2.3 Твердость по Роквеллу ISO 2039-2 2.4 Твердость по Шору ISO 868 (DIN 53505, ASTM D2240) 3 Испытания на прочность при ударе 3.1 Понятие прочности при ударе 3.2 Интерпретация результатов испытаний на удар - сравнение методов ISO и AST 3.3 Ударная прочность по Изоду ISO 180 (ASTM D256) 3.4 Ударная прочность по Шарпи ISO 179 (ASTM D256) 4 Тепловые испытания 4.1 Теплостойкость по Вика ISO 306 (DIN 53460, ASTM D1525) 4.2 Деформационная теплостойкость и деформационная теплостойкость под нагрузкой ISO 75 (DIN 53461, ASTM D648) 4.3 Деформационная теплостойкость (HDT) и аморфные и полукристаллические пластики 4.4 Вдавливание шарика ЕС335-1 4.5 Теплопроводность ASTM C177 4.6 Относительный теплопроводный индекс, RTI UL 746В 4.7 Коэффициент линейного теплового расширения ASTM D696, DIN 53752 5. Испытания на воспламеняемость 5.1 Общие сведения о воспламеняемости по стандарту UL94 5.2 Краткое описание классификационных категорий стандарта UL94 5.3 Категория UL94HB 5.4 Категория UL94V0, V1, V2 5.5 Категория UL94-5V 5.6 Индекс воспламеняемости при ограниченном содержании кислорода ISO 4589 (ASTM D2863) 5.7 Испытания раскаленной проволокой IEC 695-2-1 5.8 Испытания игольчатым пламенем IEC 695-2-2 6 Электрические испытания 6.1 Электрическая прочность диэлектрика IEC 243-1 6.2 Поверхностное удельное сопротивление IEC 93 (ASTM D257) 6.3 Объемное удельное сопротивление IEC 93 (ASTM D257) 6.4 Относительная диэлектрическая постоянная IEC 250 6.5 Коэффициент рассеяния IEC 250 6.6 Дугостойкость ASTM D495 6.7 Сравнительный индекс тренинга (Сравнительный индекс пробоя) IEC112 6.8 Испытания CTI 6.9 Испытания CTI-M 6.10 Категории PLC UL746A 7 Оптические испытания 7.1 Мутность и светопропускание (ASTM D1003) 7.2 Глянец (DIN 67530, ASTM D523) 7.3 Мутность и глянец 7.4 Коэффициент преломления DIN 53491, ASTM D542 8 Физические испытания 8.1 Плотность ISO 1183 (DIN 53479, ASTM D792) 8.2 Водопоглощение ISO 62 (ASTM D570) 9 Реологические испытания 9.1 Усадка при формовании ISO 2577 (ASTM D955) 9.2 Скорость течения расплава/Индекс расплава ISO 1133 (DIN 53735, ASTM D1238) 9.3 Объемный расход расплава/Объемный индекс расплава ISO 1133 (DIN 53735, ASTM D 1238) 9.4 Вязкость расплава DIN 54811 9.5 Практическое применение характеристик MV, MFR/MFI, MVI в производстве

Транскрипт

1 53 В лаборатории испытания на трение и износ зачастую осуществляются с использованием механизированных трибометров, при этом ученым удалось разработать огромное множество стандартизированных и нестандартизированных методов, с помощью которых можно определить трибологические характеристики материалов. В реальных условиях эксплуатации прогнозировать поведение материалов при трении достаточно сложно по ряду причин: 1. Широкий диапазон комбинаций материалов, перемещающихся друг по другу, и шероховатости поверхности тел, изготовленных из этих материалов; 2. Возможность использования разнообразных смазок, которые влияют на интенсивность трения между телами; 3. Нелинейность зависимости между нагрузкой (контактным давлением), скоростью перемещения и коэффициентом трения; 4. Влияние температуры на значение коэффициента трения и выделение тепла при трении двух тел друг о друга Механические испытания полимерных пленок В последующих главах настоящей книги будут представлены таблицы и графические зависимости, в которых будут представлены свойства проницаемости и значения различных механических характеристик пленок, полученных из различных полимерных материалов. Значения многих, но не всех, показателей свойств зависят от температуры, величины относительной деформации, относительной влажности и других факторов. В настоящем разделе представлены некоторые стандартные методы, которые используются при определении показателей механических свойств. Более подробная информация относительно методом, которые используются для определения значений механических характеристик, представлена в настоящей главе. Стандартные методы испытания обычно разрабатываются и публикуются специалистами двух организаций. Первой из этих организаций является ASTM International, которое называется также Американским обществом по испытаниям и материалам (American Society for Testing and Materials). Указанная организация публикует стандартизованные методы испытаний в виде стандартов ASTM. Второй является Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization или сокращенно ISO), которая также активно занимается подобной деятельностью. Указанные организации специализируются не только на разработке методов испытания пластмасс, но и занимаются разработкой технических стандартов, в случае необходимости, для любых других сфер и отраслей промышленности. Стандарты обеих этих организаций используются специалистами повсеместно, однако следует отметить, что не всегда методы, описываемые в стандартах разных организаций, точно повторяют друг друга. Тем не менее, иногда стандарты ASTM и ISO точь-в-точь повторяют друг друга, но иногда в стандартах могут предусматриваться различные процедуры или различные условия испытаний, а, следовательно, результаты, полученные с использованием методов, описанных в стандартах разных организаций, не всегда можно непосредственно сравнивать друг с другом. Очень часто показатели свойств, измеренные при использовании разных стандартов, могут иметь примерно одинаковые значения, однако чаще всего хотя бы в минимальной степени, но отличаются друг от друга. Пластмассы, из которых изготавливаются пленки, могут использоваться и при производстве литьевых изделий. Очень часто показатели свойств, которые указываются производителями пленок, фактически измеряются за счет испытания образцов, полученных методом литья под давлением из такого же материала, из которого изготавливается и пленочная продукция. Тем не менее, следует понимать, что при определении показателей свойств пленок и полимерных

2 54 2. Основные свойства пленок, полученных из пластмасс и эластомеров материалов, из которых получаются эти изделия, целесообразнее все-таки испытывать пленочные образцы, поскольку особенности методов получения пленок могут приводить к тому, что полимер будет образовывать в таких изделиях определенную молекулярную структуру, которая, в свою очередь, будет обладать какими-то особыми, уникальными свойствами. Более подробно методы получения пленок и влияние параметров процесса производства на свойства пленочной продукции представлены в главе 3. Однако иногда на практике не получается измерять значения определенных характеристик за счет испытания пленочных образцов. В этом случае результаты испытаний образцов, полученных из такой же марки полимера литьем под давлением это «лучше, чем вообще ничего» Механические свойства при растяжении Определение значений механических характеристик при растяжении производится за счет постепенного растяжения образца исследуемого материала и измерения максимальной нагрузки, которую может выдерживать исследуемый образец. Подобные испытания проводятся на специализированном оборудовании, в частности на универсальной машине для испытания материалов компании Instron (Instron Universal Materials Testing Machine). Перед проведением испытаний на растяжение необходимо обязательно измерить исходные размеры исследуемых образцов. Зная эту информацию, получаемые в результате испытаний значения нагрузки и деформации можно преобразовать, построив тем самым деформационную кривую, то есть кривую зависимости деформации от напряжения. По деформационной кривой можно получить большое количество очень важной информации. Методы испытания пластмасс на растяжение описываются в стандартах: Стандарт ASTM D882-1 «Стандартный метод механических испытаний на растяжение тонких полимерных пленок и листов» (Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting); Стандарт ISO «Пластмассы Определение механических характеристик при растяжении Часть 3: Условия испытаний пленок и листов» (Plastics Determination of tensile properties Part 3: Test conditions for films and sheets); Стандарт JIS K 7127:1999 «Пластмассы Определение механических характеристик при растяжении Часть 3: Условия испытаний пленок и листов» (Plastics Determination of tensile properties Part 3: Test conditions for films and sheets). На рис представлен общий вид универсальной машины для испытания материалов компании Instron (Instron Universal Materials Testing Machine), схема испытания образцов, полученных методом литья под давлением, и пленочных образцов, а также форма образцов для испытания. Зажимы, которые используются для удержания пленочных образцов, в некоторой степени отличаются от зажимов, изображенных на рис Кроме того, поверхности зажимов, соприкасающиеся с пленочными образцами, чаще всего прорезиниваются, что позволяет достаточно надежно удерживать в зажимах даже довольно тонкие пленки, и не повреждать при этом образец для испытания. Отношение ширины образцов для испытаний к их толщине должно составлять, как минимум, 8:1. В том случае, если испытаниям подвергаются анизотропные материалы, то образцы вырезаются из первоначального полотна в двух направлениях параллельно направлению экструдирования (НЭ, продольное направление), то есть в направлении ориентации материала, а также в перпендикулярном направлении (поперечное направление, ПН). С помощью указанной машины при испытании можно непосредственно получать деформационные кривые (кривые зависимости деформации от напряжения), подобные тем, которые были представлены на рис За счет анализа подобных деформационных кривых специалисты могут получить достаточно много полезной и очень важной информации о механических характеристиках полимерных материалов.

3 55 зажим (траверса, головка) перемещается с постоянной скоростью пленочный образец образец, для испытания, вырезанный полученный из исходного методом литья пленочного под давлением полотна подвижный зажим (траверса, головка) губки зажима образец для испытания неподвижный зажим (траверса, головка) датчик нагрузки (тензодатчик) Рис Универсальная машина для испытания материалов компании Instron (фотография предоставлена компанией Instron Corporation) 7 6 F C D H напряжения, МПа B A E K 1 G деформация/относительное удлинение, % Рис Типичный вид деформационной кривой (кривая зависимости деформации от напряжения), на которой можно выделить ряд важных точек 1

4 56 2. Основные свойства пленок, полученных из пластмасс и эластомеров На рис можно выделить ряд очень важных точек. К таким точкам можно отнести: Точка A называется Пределом пропорциональности (Proportional Limit). Вплоть до точки A наблюдается линейная зависимости величины напряжений от величины относительной деформации. Точка B называется Пределом упругости (Elastic Limit). До этой точки в образце проявляется только упругая, обратимая составляющая деформации, а после точки B образец начинает деформироваться необратимо. Точка C называется Пределом текучести (Yield Point). После точки C материал начинает деформироваться без дополнительного приложения нагрузки. Точка D называется Пределом прочности (Ultimate Strength). В этой точке достигается максимальная величина напряжений на деформационной кривой. Точка E называется Точкой разрыва (Breakpoint). В табл. 2.3 представлена информация относительно того, какие параметры можно определить по деформационной кривой, представленной на рис Таблица 2.3. Механические свойства при растяжении, определяемые по деформационной кривой согласно стандарту ASTM D882 Характеристика Определение Относительное удлинение при разрыве Относительное удлинение при пределе текучести Предел прочности (максимальная величина напряжений) Предел текучести Прочность при растяжении Предельное значение растягивающих напряжений Модуль упругости при растяжении (модуль упругости первого порядка) Момент сопротивления сечения (секущий модуль) Сопротивление разрушению Соответствует величине относительного удлинения, при котором образец разрывается, точка J на рис Соответствует величине относительного удлинения, при котором образец начинает течь, точка G на рис Соответствует величине напряжений, при которой образец разрывается, точка K на рис Соответствует величине напряжений, при которой образец начинает течь (образец продолжает удлиняться и деформироваться при постоянной величине напряжений), точка F на рис Величина растягивающих напряжений при заданной величине относительной деформации Максимальное значение растягивающих напряжений, которые могут возникать в материале перед его разрушением, точка H на рис Отношение величины растягивающих напряжений к величине относительного удлинения образца материала в области упругой деформации (от нулевой точки до точки B на рис. 2.13) на деформационной кривой. «Тангенциальный» («касательный») модуль упругости определяется по углу наклона деформационной кривой в области упругой деформации. Очень часто этот параметр называется также модулем Юнга (Young s modulus) или просто модулем упругости Показатель определяется по углу наклона линии, соединяющей нулевую точку и точку на деформационной кривой, соответствующую определенной величине относительного удлинения Величина энергии, которую необходимо передать единицу объема образца для его разрушения при испытании на растяжение. Показатель определяется площадью поверхности под деформационной кривой Большинство пластмасс при растяжении проявляют один из четырех возможных вариантов поведения. Таким образом, для всех пластмасс характерен один из четырех видов

5 57 деформационных кривых, представленных на рис Значения углов наклона деформационных кривых при реальных испытаниях и определении зависимости напряжений от деформации могут в некоторой степени отличаться, однако в любой главе настоящей книги читатель сможет увидеть, что все кривые, характерные для пластмасс, в большей или меньшей степени соответствуют одной из этих четырех форм. 125 напряжения, МПа жесткий и хрупкий материал жесткий и прочный материал жесткий и вязкий материал мягкий и прочный (вязкий) материал деформация (относительное удлинение), % Рис Различные виды деформационных кривых, характерных для пластмасс Жесткость пластмасс определяется усилием, которое необходимо приложить к исследуемому образцу для обеспечения его деформирования. Модуль упругости как раз и является мерой жесткости пластмасс. В случае образцов аморфных пластмасс, охлажденных до намного более низкой температуры по сравнению с температурой стеклования, энергия нагружения расходуется на изгибание и растяжение (деформацию) связей в цепочке полимера, являющегося основой пластмассы. При нагревании до температуры стеклования T ст жесткость образцов аморфных пластмасс изменяется очень существенно. Значение модуля упругости в этом случае может снизиться даже на три порядка. При дальнейшем нагревании образцов полимерных материалов, между цепочками которых имеется небольшое количество поперечных связей, выше температуры стеклования значение модуля упругости и вовсе может уменьшиться до нуля. Однако в случае более высокомолекулярных полимеров, таких как полиметилметакрилат, макромолекулы могут сильно переплетаться между собой, что позволяет материалу сохранять на достаточно высоком уровне значение модуля упругости даже при нагревании его вплоть до температуры разложения. Такое же явление наблюдается также в случае сшитых полимеров, которые при нагревании также способны сохранять свою упругость. При этом следует помнить, что чем выше степень сшивки материала, т.е. чем большее количество поперечных связей образуется между полимерными цепочками, тем большим значением модуля упругости будет обладать материал. В том случае, если материал является хотя бы частично кристаллизующимся, то это также может ограничивать подвижность молекулярных цепочек даже при температурах, превышающих T ст, в результате чего увеличивается также и значение модуля упругости материала. При увеличении степени кристалличности материала, повышается и его жесткость. Некоторые

6 58 2. Основные свойства пленок, полученных из пластмасс и эластомеров полимеры переходят в расплавленное (вязкотекучее) состояние в достаточно широком диапазоне температур. В этом случае значение модуля упругости может постепенно снижаться на всем этом температурном диапазоне вплоть до значения температуры плавления (T пл). Упомянутые явления представлены на рис. 2.15, на котором: Кривая A характерна для аморфного полимера со средним значением молекулярной массы. Кривая В характерна для аморфного полимера с высоким значением молекулярной массы, а следовательно макромолекулы такого полимера могут переплетаться между собой. Кривая С характерна для сшитого материала с невысокой степенью сшивки. Кривая D характерна для сшитого материала с высокой степенью сшивки. Кривая E характерна для полимера с невысокой степенью кристалличности (частично кристаллизующийся полимер). Кривая F характерна для полимера с высокой степенью кристалличности (кристаллический полимер). 12 Модуль упругости материала, МПа T ст C F E D T пл Температура разложения 5 A B Температура, C Рис Схематическое изображение кривых зависимости модуля упругости полимера от различных факторов Механические свойства при изгибе Для полимерных пленок ученые иногда определяют и механические свойства при изгибе, однако в большинстве случаев такие характеристики анализируются за счет испытания образцов, получаемых из этих полимеров методом литья под давлением. Условия испытаний при определении механических характеристик материалов при изгибе описываются в следующих стандартах: Стандарт ASTM D79-3 «Стандартные методы определения механических характеристик материалов при изгибе, применяемые для неармированных и армированных пластмасс, а также материалов, использующихся в качестве электрической изоляции» (Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials);

7 59 Стандарт ISO 178:21 «Пластмассы Определение механических характеристик при изгибе» (Plastics Determination of flexural properties). При определении механических характеристик при изгибе образец для испытания размещается на двух опорах (балка, закрепленная на двух концах), после чего к центру образца прилагается нагрузка, в результате чего образец начинает изгибаться (рис. 2.16). Обычно для проведения подобных испытаний используется универсальная испытательная машина Instron. Максимальные напряжения и деформация возникают на противоположной стороне образца, т.е. непосредственно под точкой приложения нагрузки. При подобных испытаниях рекомендуется использовать образцы длиной 8 мм, шириной 1 мм и толщиной 4 мм. Кроме того, при испытании на изгиб можно использовать и другие образцы, однако размеры их необходимо подбирать таким образом, чтобы отношение длины образца к его толщине составляло 2. приложенная нагрузка образец для испытания (брусок) приложенная нагрузка Рис Принцип проведения испытания на изгиб образцов полимерных материалов Сопротивление излому (машина для определения срока службы при изгибе МТИ) Разработанный работниками Массачусетского Технологического Института (МТИ) метод испытания для определения сопротивления излому (MIT Flex Test) позволяет специалистам оценивать сопротивление материала усталостному разрушению (излому), которое может произойти под воздействием изгибающей нагрузки. Процесс усталостного разрушения пластмасс значительно более подробно рассматривается в другой книге этой же серии «Усталость и трибологические свойства пластмасс и эластомеров» (Fatigue and Tribological Properties of Plastics and Elastomers) . Подобный метод испытания описывается в стандарте ASTM D Указанный метод является стандартным методом испытания бумаги на износоустойчивость (выносливость). Осуществляются подобные испытания на специальном испытательном оборудовании, разработанном специалистами МТИ. На рис представлена схема проведения испытания на указанном оборудовании. На рис представлена фотография оборудования, которое используется при проведении подобных испытаний. Один конец анализируемого образца полимерной пленки закрепляется в специальном зажимном приспособлении, которое очень быстро поворачивается относительно оси на угол 27 и возвращается в исходное положение. Второй конец пленочного образца подвергается действию постоянной по величине растягивающей нагрузки (т.е. находится в напряженном состоянии). Несмотря на то, что стандартный метод, описанный ASTM, был разработан специально для испытания образцов бумаги, этот же метод может применяться также и для испытания любых полимерных пленок. Очень часто этот метод используется также и для оценки полимерных материалов, использующихся в качестве изоляции проводов и кабелей. Подобный метод может также использоваться и для анализа влияния растягивающей нагрузки на долговечность пленочных материалов. Для моделирования реальных условий эксплуатации пленок перед проведением испытаний образцы могут подвергаться воздействию повышенной температуры и/или химических реагентов,

8 6 2. Основные свойства пленок, полученных из пластмасс и эластомеров что позволяет более точно спрогнозировать сопротивление пленок разрушению при эксплуатации в реальных условиях. Срок службы при циклическом воздействии изгибающей нагрузки представляет собой количество циклов воздействия нагрузки, после которого происходит разрушение пленочного образца. 6, МПа пленочный образец для проведения испытаний Рис Схема определения сопротивления излому при проведении испытаний на машине для определения срока службы при изгибе МТИ Рис Машина для определения срока службы при изгибе МТИ (Массачусетского Технологического Института) (фотография предоставлена компанией Testing Machines Inc.)

9 Прочность на прокол Сопротивление прокалыванию, характерное для пленок упаковочного назначения, очень часто вызывает особый интерес у потребителей плечной продукции. Существует несколько стандартных методов, которые используются для оценки прочности пленок на прокол (на пробой) Высокоскоростное испытание на прокол Высокоскоростное испытание на прокол проводится согласно методу, описанному в стандарте ASTM D «Высокоскоростное испытание полимерных пленок на прокол с использованием датчиков нагрузки и перемещения» (High Speed Puncture Properties of Plastic Film Using Load and Displacement Sensors). На рис представлено схематическое изображение приспособления, которое используется при проведении подобного испытания на универсальной испытательной машине Instron. При проведении высокоскоростных испытаний на прокол обычно используются такие элементы, как гидравлический привод (приводные элементы), элемент воздействия (или щуп), кольцевое зажимное приспособление, устройство, фиксирующее нагрузку (датчик нагрузки), набор регуляторов, плата сбора данных, а также компьютер, с помощью которого производится управление испытательной системой, измерение соответствующих параметров, а также подготовка отчета об испытаниях. датчик нагрузки элемент воздействия (или щуп) элемент воздействия (или щуп) датчик нагрузки радиус R пленка пленка Рис Схематическое изображение приспособления для проведения высокоскоростных испытаний на прокол На рис. 2.2 представлена типичная графическая зависимость, с помощью которой более наглядно отображаются результаты подобных испытаний, то есть зависимость величины нагрузки от величины перемещения . Подобные испытания очень часто проводятся при различных скоростях воздействия нагрузки на пленочный образец. В стандарте регламентируются также рекомендуемые значения скорости, которые целесообразно применять при испытаниях 2,5, 25, 125, 2 и 25 м/мин (,137, 1,367, 6,835, 1,936 и 13,67 фут/с, соответственно).

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ПЛАСТМАССЫ ЯЧЕИСТЫЕ ЖЕСТКИЕ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ПЛАСТМАССЫ ЯЧЕИСТЫЕ ЖЕСТКИЕ Метод испытания на растяжение

Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т С О Ю З А С С Р МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ, ОТНОСИТЕЛЬНОГО УДЛИНЕНИЯ ПРИ РАЗРЫВЕ И МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ГОСТ 1899-7

Растяжение (сжатие) элементов конструкций. Определение внутренних усилий, напряжений, деформаций (продольных и поперечных). Коэффициент поперечных деформаций (коэффициент Пуассона). Гипотеза Бернулли и

ГОСТ 11262-80 Государственный стандарт Союза ССР ПЛАСТМАССЫ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ ГОСТ 11262-80 (СТ СЭВ 1199-78) Издание официальное Переиздание (ноябрь 1986 г.) с Изменением 1, утвержденным в

ГОСТ 9550-81 М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т ПЛАСТМАССЫ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ, СЖАТИИ И ИЗГИБЕ Издание официальное ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва стоимость

1 Высокомолекулярные соединения (Лысенко Е.А.) Лекция 15. Механические свойства кристаллических полимеров. Прочность и долговечность. 2 1. Термомеханические свойства кристаллических и аморфизованных полимеров.

43 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИОЛОГИЧСКИХ ТКАНЕЙ. ФИЗИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ГЕМОДИНАМИКИ Задание 1. Выберите правильный ответ: 1. Деформацией называется.... а) изменение взаимного положения тел; б) изменение взаимного

Работа 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ УПРУГОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА ПРИ ИСПЫТАНИИ МАТЕРИАЛА НА РАСТЯЖЕНИЕ Цель работы: определение упругих характеристик материала модуля продольной упругости (модуля

Билет. По какой формуле определяются напряжения при центральном растяжении, сжатии? N N,.Какая из эпюр Q, соответствует заданной балке? г) Эпюры. Какой деформации подвергается заданный брус? центрального

Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т С О Ю З А С С Р ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ ГОСТ 14236 81 (СТ СЭВ 1490 79) Издание официальное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (Национальный Исследовательский Университет) Кафедра Динамики и Прочности машин Имени Болотина В.В. Задача 2 Студент: Еремин Л.И. Группа: С-06-09 Преподаватель: Позняк

Сдвиг элементов конструкций Определение внутренних усилий напряжений и деформаций при сдвиге Понятие о чистом сдвиге Закон Гука для сдвига Удельная потенциальная энергия деформации при чистом сдвиге Расчеты

Лекция 16 Силы упругости. Упругие свойства твердых тел. Закон Гука для разных деформаций. Модули упругости, коэффициент Пуассона. Диаграмма напряжений. Упругий гистерезис. Потенциальная энергия упругой

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т Р О С С И Й С К О Й Ф Е Д Е Р А Ц И И ГОСТ Р ЕН 1608-2008 ИЗДЕЛИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ

ЗАКОН ГУКА Цель работы: проверить применимость закона Гука для упругих материалов на примере пружины и резиновой ленты. Приборы и принадлежности: компьютер, установка для проверки закона Гука, набор гирь,

78 Упругие силы Закон Гука Все твердые тела в результате внешнего механического воздействия в той или иной мере изменяют свою форму, так как под действием внешних сил в этих телах изменяется расположение

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ТАШКЕНТСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Кафедра: «Машины и оборудование пищевой промышленности основы механики» РЕФЕРАТ

УДК 621.357:669.715 В. Н. Малышев ОЦЕНКА УПРОЧНЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ МИКРОДУГОВОЙ ОБРАБОТКОЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ Проведенные исследования влияния микродуговой обработки

Экзаменационный билет 1 1. Реальный объект и расчетная схема. Силы внешние и внутренние. Метод сечений. Основные виды нагружения бруса. 2. Понятие об усталостной прочности. Экзаменационный билет 2 1. Растяжение

Стр. из УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор АНО «ЦИСИС ФМТ» О.Н. Шорникова ПРОТОКОЛ /Р-REC Relax от февраля г. Определение характеристик растяжения пластиков. Заказчик ООО «РЭК» по адресу: Москва, ул.годовикова

(ИСО 5628:1990) МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ Бумага и картон ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ СТАТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ Общие положения Издание официальное Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии

1. Механические свойства и механические характеристики материалов На диаграмме напряжений пределу прочности материала соответствует точка ОТВЕТ: 1) B; 2) D; 3) E; 4) A. 2. Максимальное напряжение в детали

Тема 4 Механические характеристики материалов. Лекция 4 Основные понятия. Предел пропорциональности, предел упругости, предел текучести, временное сопротивление, предел прочности, истинное напряжение разрыву,

Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана»

ГОСТ 15873-70 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ПЛАСТМАССЫ ЯЧЕИСТЫЕ ЭЛАСТИЧНЫЕ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР ПЛАСТМАССЫ ЯЧЕИСТЫЕ ЭЛАСТИЧНЫЕ

Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т С О Ю З А С С Р ДРЕВЕСИНА МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ ИЗГИБЕ ГОСТ 16483.3-84 (СТ СЭВ 390-76) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ Задача 1 Ступенчатый брус из стали Ст нагружен, как показано на рис. П.1.1, а. Из условия прочности подобрать размеры поперечного сечения. Построить эпюру перемещения

ГОСТ 17370-7 1 М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т ПЛАСТМАССЫ ЯЧЕИСТЫЕ ЖЕСТКИЕ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ Издание официальное Москва Стандартинформ 2006 техническое обследование зданий

Лабораторная работа Изучение деформации растяжения. Цель: Приборы и оборудование: прибор для изучения деформации растяжения; индикатор часового типа 0-10 мм; микрометр; линейка измерительная; стальная

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ В ИССЛЕДОВАНИИ КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МОДУЛЬ 2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Лекция 13. Кривая «напряжение-деформация». Упругие константы, пределы текучести и прочности,

Критерий прочности Мора. Особенностью критерия прочности Мора является то, что он не содержит никаких критериальных гипотез, а полностью основывается на обобщении результатов экспериментов. Условие прочности

Расчеты стержней на прочность и жесткость 1. Стержень с квадратным поперечным сечением а=20см (см. рисунок) нагружен силой. Модуль упругости материала E=200ГПа.. Допускаемое напряжение. Допустимое перемещение

УДК 620.178.6 Артюх Г.В. К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА Практика проектирования и эксплуатации машин различного назначения характеризуется широким применением новых конструкционных материалов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР ДРЕВЕСИНА МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ ИЗГИБЕ ГОСТ 16483.384 (СТ СЭВ 39076) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва РАЗРАБОТАН Министерством

Elec.ru Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Е С Т А Н Д А Р Т Ы С О Ю З А С С Р МАТЕРИАЛЫ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ Определение стойкости к воздействию ионизирующего излучения ГОСТ 27604-88 Издание официальное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

Государственное высшее учебное заведение «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра физики ОТЧЁТ по лабораторной работе 0 ИЗУЧЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ РАСТЯЖЕНИЯ Выполнил студент группы Преподаватель

3. СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ 3.2. Осевое растяжение-сжатие. Растяжением или сжатием называют такой вид деформации бруса (стержня), при котором в его поперечных сечениях возникает только один внутренний

Прочность это. Жесткость это. Устойчивость это 4. К допущениям о свойствах материала элементов конструкций не относится 5. Пластина это способность материала сопротивляться действию нагрузок, не разрушаясь

УДК.7:7. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОСТОЙКОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ МАТРИЦ В.В. Самойленко, Е.В. Атясова, А.Н. Блазнов, Д.Е. Зимин, О.С. Татаринцева, Н.Н. Ходакова Проведены экспериментальные

В.Ф. ДЕМЕНКО МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ 2013 1 ЛЕКЦИЯ 10 Опытное изучение механических свойств материалов в целях оценки прочности инженерных конструкций Основная цель получить предельные для испытуемого

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР МАШИНЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОСТ 14766-69 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра физики МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ для студентов специальностей

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 1 ТЕМА Введение. Инструктаж по технике безопасности. Входной контроль. ВВЕДЕНИЕ В ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО КУРСУ «ПРИКЛАДНАЯ МЕХЕНИКА». ИНСТРУКТАЖ ПО ПОЖАРО- И ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ.

Лекция 8 http://www.supermetalloved.narod.ru Конструкционная прочность материалов. Особенности деформации поликристаллических тел. Наклеп, возврат и рекристаллизация 1. Конструкционная прочность материалов

ГОСТ 1579-93 (ИСО 7801-84) МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ПРОВОЛОКА МЕТОД ИСПЫТАНИЯ НА ПЕРЕГИБ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ Минск Предисловие 1 РАЗРАБОТАН Техническим

ГОСТ 4651-82 Государственный стандарт Союза ССР ПЛАСТМАССЫ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ ГОСТ 4651-82 (СТ СЭВ 2896-81) Издание официальное ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ 1. РАЗРАБОТАН

Цель дисциплины ФОРМИРОВАНИЕ ЗНАНИЙ ПО ПРОБЛЕМАМ МЕХАНИКИ ПРОЧНОСТИ И РАЗРУШЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ПРИНЦИПАМИ УПРАВЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЕМ РАЗРУШЕНИЮ С ПОЗИЦИЙ СТРУКТУРНОГО

Контрольные вопросы по сопротивлению материалов 1. Основные положения 2. Каковы основные гипотезы, допущения и предпосылки положены в основу науки о сопротивлении материалов? 3. Какие основные задачи решает

Лекция 05 Изгиб Проверка прочности балок Опыт показывает, что при нагружении призматического стержня с прямой осью силами и парами сил, расположенными в плоскости симметрии, наблюдаются деформации изгиба

ОРГАНИЗАЦИЯ СОТРУДНИЧЕСТВА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ (ОСЖД) II издание Разработано экспертами Комиссии ОСЖД по инфраструктуре и подвижному составу 27 29 августа 2013 г., Венгрия, г. Будапешт Утверждено совещанием

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАШИНЫ СЕРИИ SL РАСТЯЖЕНИЕ СЖАТИЕ ИЗГИБ THE FIRST NAME IN MATERIALS TESTING СЕРИЯ SL Сервогидравлические испытательные машины для физико-механических испытаний материалов с

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Декан ЕНМФ Ю.И. Тюрин 2007 г. ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Расчет элементов стальных конструкций. План. 1. Расчет элементов металлических конструкций по предельным состояниям. 2. Нормативные и расчетные сопротивления стали 3. Расчет элементов металлических конструкций

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра физики УПРУГИЕ

Итоговый тест, Прикладная механика (сопромат) (2579) 9. (70c.) Под прочностью элемента конструкции понимается 1) сопротивление 2) внешнему воздействию 3) вплоть до 4) возникновения больших деформаций 5)

Page 1 of 15 Аттестационное тестирование в сфере профессионального образования Специальность: 170105.65 Взрыватели и системы управления средствами поражения Дисциплина: Механика (Сопротивление материалов)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСТ Р ЕН 1608-2008 ИЗДЕЛИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ Метод определения

Тема 2 Основные понятия. Лекция 2 2.1 Сопротивление материалов как научная дисциплина. 2.2 Схематизация элементов конструкций и внешних нагрузок. 2.3 Допущения о свойствах материала элементов конструкций.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСТ Р исо 9585-2009 ИМПЛАНТАТЫ ДЛЯ ХИРУРГИИ Определение прочности и жесткости на изгиб металлических

Кручение стержней с круглым поперечным сечением. Внутренние усилия при кручении, напряжения и деформации. Напряженное состояние и разрушение при кручении. Расчет на прочность и жесткость вала круглого

ТЕСТЫ ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, МЕТОД СЕЧЕНИЙ, НАПРЯЖЕНИЯ Вариант 1.1 1. Прямой брус нагружается внешней силой F. После снятия нагрузки его форма и размеры полностью восстанавливаются.

Задача 1 Рассматривается два загружения плоской рамы, состоящей из стержневых элементов квадратного поперечного сечения При загружении распределенными нагрузками q и 2q в точке к указанного на рисунке

Известия Челябинского научного центра, вып. 2 (11), 2001 МЕХАНИКА ДЕФОРМИРУЕМОГО ТВЕРДОГО ТЕЛА УДК 539.3 ВЛИЯНИЕ РАДИУСА ЗАКРУГЛЕНИЯ ОПОР НА ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖСЛОЙНОГО МОДУЛЯ СДВИГА АРМИРОВАННЫХ

Эластичные материалы для системных решений sylomer Описание специального эластомера Sylomer специальный полиуретановый эластомер производства фирмы Getzner Werkstoffe GmbH (Австрия) в виде литого или вспененного