一、实验目的
1.了解高聚物在室温下应力——应变曲线的特点。并掌握测试方法。
2.了解加荷速度对实验的影响。
网络安全控制技术3.了解电子拉力实验机的使用。
二、实验意义及原理：
高聚物能得到广泛应用是因为它们具有机械强度。应力 应变实验是用得最广泛得力学性能模量，它给塑料材料作为结构件使用提供工程设计得主要数据。但是由于塑料受测量环境和条件的影响性能变化很大，因此必须考虑在广泛的温度和速度范围内进行实验。 抗张强度通常以塑料试样受拉伸应力直至发生断裂时说承受的最大应力(cm)来测量。影响抗张强度的因素除材料的结构和试样的形状外，测定时所用的温度、湿度和拉力速度也是十分重要的因素。为了比较各种材料的强度，一般拉伸实验是在规定的实验温度、湿度和拉伸速 度下，对标准试样两端沿其纵轴方向实加均匀的速度拉伸，并使破坏，测出每一瞬间时说加拉伸载荷的大小与对应的试样标线的伸长，即可得到每一瞬间拉伸负荷与伸长值(形变值)，并绘制除负荷 形变曲线。如1所示： 图1拉伸时负荷-应变曲线
试样上所受负荷量的大小是由电子拉力机的传感器测得的。试样性变量是由夹在试样标线上的引申仪来测得的。负荷和形变量均以电信号输送到记录仪内自动绘制出负荷——应变曲线。有了负荷——形变曲线后，将坐标变换，即所得到应力一应变曲线。如2所示：
图2拉伸时应力-应变曲线
应力：单位面积上所受的应力，用。表示：
p
σ=-(KGZcm2)
P——拉伸实验期间某瞬间时施加的负荷青海大学学报
S——试件标线间初始截面积
应变：拉伸应力作用下相应的伸长率。用Σ表示，以标距为基础，标距试样间的距离(拉伸前引伸仪两夹点之间距离
A) 1.o
1.O—拉伸前试样的标距长度
1.——实验期间某瞬间标距的长度
Δ1.——实验期间任意时间内标距的增量即形变量。除用引申仪测量外还可以用拉伸速度VI记录纸速度V2和记录纸位移∆1.测量，并求得∑o
A1.=1.-1.0=V1*t=V1*Δ1∕V^
若塑料材料为脆性：则在a点或Y点就会断裂，所以应是具有硬而脆塑料的应力一应变曲线。此图是具有硬而韧的塑料的应力——应变曲线，由图可见,在开始拉伸时，应力与应变成直线关系即满足胡克定律，如果去掉外力试样能恢复原状，称为弹性形变。一般认为这段形变是由于大分子链键角的改变和原子间距的改变的结果。对应a点的应力为该直线上的最大应力（σa）,产能管理称为为弹性模量用E表示：
E=∆σ∕∆ε=tga
∆σ——曲线线性部分某应力的增量
∆ε——与∆σ对应的形变增量
对于软而脆的塑料曲线右移直线斜率小，弹性模量小。
Y点称为屈服点，对应点的应力为屈服极限，定义为在应力——应变曲线上第一次出现增量而应力不增加时的应力。当伸长到Y点时，应力第一次出现最大值即σ称为屈服极限或屈服应力，此后略有降低，在Y点以后再去掉外力试样便不能恢复原状就产生了塑性变形。一般认为塑料变形包括分子链相互的滑移和分子链段段的取向结晶，对常温下处于玻璃态的塑料的不可逆变形。伸长率称为屈服伸长率。
B点为断裂点，b点的应力为断裂应力或极限强度，它随材料结构不同，在拉伸过程中有无取向结晶形成。它可能高于屈服点，也可能低于屈服点。因此计算材料的抗张强度时应该是应力——应变曲线上最大的应力点cm。伸长率ε称为断裂伸长率或极限伸长率。
三、实验温度和速度对塑料应力——应变曲线的影响：
因塑料属粘弹性材料，它的力学松弛过程，不仅与实验温度有关，而且也与实验速度有关。它的力学松弛过程，不仅与实验温度有关，而且也与实验速度有关。温度升高，分子链的段的热运动增加，松弛过程进行的较快，在拉伸实验中就表现出较大的变形和较低的温度。如3和4:
②/
图3实验温度对PMMA应力-应变曲线的影响
^Cg∕fcm
图4拉伸速度对PP应力-应变曲线的影响
网纹辊由图3和4可见实验温度和实验速度都可以引起塑料力学松弛过程快慢的改变，使应力——应变曲线发身变化。在拉伸过程中可以认为降低实验温度与增加实验温度结果是相似的，都表现出较大的变形和较低的强度。虽然二者都是影响松弛过程的因素，都能够得到相同的效果，但是它们之间还是由差别的。因为它们是各自通过不同的途径即不同的运动形式
来影响塑料的力学松弛过程的。实验温度继续升高，可以使玻璃态的塑料转化为高弹态至粘流态。而实验速度如何减慢也不会使塑料的聚集态发生改变。
四、实验设备：
国产WD—1型电子万能试验机。主要由下列四部分组成，其主要工作过程如下：
1.机械加荷控制单元：
由伺服电机、减速机、链轮传动、双丝杆、固定横梁、或横梁夹具以及可控硅调速系统组成。
机械加荷是由伺服电机通过转动夹具，对实验施加负荷。上夹是通过连杆、负荷传感器与固定横梁连接。下夹具通过连接杆与可动横梁连接，紧固在上下夹具的实验，在电机驱动后，可动横梁下降。因而试样手力并传给负荷传感器，试样加速选择（有24挡），手动控制可动横梁的上升、下降、快速以及停车（限位自动停车、过荷自动停车，断裂自动停车）等，全靠可控硅调速系统控制可动横梁以各种速度移动和停止。
2.负荷测量单元：
补子
由负荷传感器、放大器、X03年高考作文（形变）——Y（负荷）记录仪组成。
负荷传感器是将负荷信号转换成电信号的一种装置，把它安放在固定横梁上通过连接系统与试样连接，试样受力时，力的大小反映到负荷传感器上，由传感器变成电信号，再经过放大器把信号放大输送到X——Y记录仪的Y轴上自动记录下来。传感器的测力范围可根据试样可能出现的最大负荷进行选择和更换。随即备有500g,25Kg和IT三个传感器。选定传感器后，为了准确记录负荷的大小需要用祛码进行记录仪Y轴负荷值的标定。标定操作见附录Io
3.变形测量单元：
由接触式测变形引伸仪，放大器和X——Y记录仪组成。
变形量的测定是通过夹在试样标距的引伸仪的两接触点在试样受力拉长时，两接触点随之位移，因而引伸仪输出电压发生一个相应的变化。把位移的变形量转换为电信号,该电信号的变化与变形量成正比,经电压放大检收后送到X——Y记录仪的X轴上自动记录下来。随即备有两种测量范围不同的接触式测变形引伸仪，即差动变压器式引伸仪单元和滑线电阻式
引伸仪单元，前者是测微小变形量的，最大量程为5mm,分四个衰减挡（X、÷2∖：5、÷10）,后者是测较大变形量的，最大量程有125mm和25Omm两挡。根据试样伸长率的大小选一适当伸长仪。为了准确记录变形量的大小需要用千分卡或进行记录仪的X轴变形值得标定，标定操作见附二。
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