工程师如何评估塑料材料和材料强度?
在评估用于特定应用的材料时,工程师通常 先看材料属性数据表或简称材料数据表。 对于大多数塑料材料,这些都可以在线获得。该表将给出各种属性的典型值。通常它将包括物理特性和机械特性以及热和电特性的值。通常,材料特性数据表将包括用于得出该值的 ASTM、ISO 或 UL 测试以及给出该值的单位以及数据。一个例子可能是特定材料的密度由 ASTM D792* 确定,该值以 lb/in
2
给出 或 g/cm
3.
在这里,我们将仔细研究一些用于评估材料强度的机械性能。
- 极限拉伸强度 (UTS) 或简称为“拉伸强度”,是衡量材料能承受多大压力的指标。该术语是指特定塑料在被拉动或拉伸而不会断裂时所能承受的最大应力。应力应变曲线的最高点是 UTS。 UTS 的度量单位是 MPa 或 psi。有些塑料材料会急剧断裂——这就是所谓的“脆性破坏”。其他材料,例如大多数金属,在断裂前会经历一些塑性变形。这些值在脆性材料中最为重要,因为没有屈服点。
- 拉伸应力 休息时 或 极限拉伸应力 “伸长率”是指材料在受拉力直至断裂的情况下的伸长率。应力 =力/面积或 F/A。它通常以 MPa 或 psi 表示。
- 弯曲模量, 有时也称为弯曲模量,是材料弯曲的趋势。它是弯曲变形中应力与应变的比值,以单位面积的力表示。 ASTMD790
- 抗弯强度 是材料在载荷作用下抵抗变形的能力。 ASTMD790
- 杨氏模量或拉伸模量 用于表征弹性材料的刚度。它以19 th 命名 世纪英国科学家托马斯·扬。它通常被称为弹性模量。它是沿轴的应力与沿该轴的应变之比。具有高杨氏模量的材料非常坚硬。
- 剪切强度 是失效时每单位面积的力除以其密度。剪切力是未对齐的力,将物体的一部分推向一个方向,但将物体的另一部分推向另一个方向。
- 洛氏硬度 是指一种测试材料硬度的方法。在这种情况下,硬度被定义为聚合物对渗透的抵抗力。洛氏硬度计是最广泛认可的硬度测试。
- 悬臂梁冲击强度,缺口 是确定影响的 ASTM 标准方法
材料电阻。 ASTM 测试确定在弯曲冲击下破坏测试样品所需的每单位厚度能量。试样作为垂直悬臂梁固定并受到摆动钟摆的冲击。摆锤损失的能量等于试样吸收的能量。
- 断裂伸长率 是试样的初始长度与断裂后变化长度的比值。它表达了材料抵抗形状变化而不开裂的能力
*ASTM 或美国测试与材料协会是一个国际标准组织,它在自愿的基础上制定和发布技术标准以供使用。
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