物理性能名词解释.doc

物理性能名词解释
聚合物性能指标解释
1、拉伸强度
拉伸强度(tensile strength)是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。
(1) 在拉伸试验中,试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度,其结果以MPa表示。
(2) 用仪器测试样拉伸强度时,可以一并获得拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等数据。
(3) 拉伸强度的计算:
σt = p /( b×d)
式中,σt为拉伸强度(MPa);p为最大负荷(N);b为试样宽度(mm);d为试样厚度(mm)。
注意:计算时采用的面积是断裂处试样的原始截面积,而不是断裂后端口截面积。(4)在应力应变曲线中,即使负荷不增加,伸长率也会上升的那一点通常称为屈服点,此时的应力称为屈服强度,此时的变形率就叫屈服伸长率;同理,在断裂点的应力和变形率就分别称为断裂拉伸强度和断裂伸长率。
2、弯曲模量
又称挠曲模量。是弯曲应力比上弯曲产生的形变。材料在弹性极限内抵抗弯曲变形的能力。E为弯曲模量;L、b、d分别为试样的支撑跨度、宽度和厚度;m为载荷(P)-挠度(δ)曲线上直线段的斜率,单位为
N/m2或Pa。
弯曲模量与拉伸模量的区别:
拉伸模量即拉伸的应力与拉伸所产生的形变之比。
弯曲模量即弯曲应力与弯曲所产生的形变之比。
弯曲模量用来表征材料的刚性,与分子量大小有关,同种材质分子量越大,模量越高,另外还与样条的冷却有关,冷却越快模量越低。即弯曲模量的测试结果与样品的均匀度及制样条件有关,测试结果相差太大,无意义,应找到原因再测试。
2GB/T9341—2000中弯曲模量的计算方法。新标准中规定了弹性模量的测量,先根据给定的弯曲应变εfi==,得出相应的挠度S1和S2(Si=εfiL2/6h),而弯曲模量Ef=(σf2-σf1)/(εf2-εf1)。其中σf2和σf1分别为挠度S1和S2时的弯曲应力。新标准还规定此公式只在线性应力-应变区间才是精确的,即对大多数塑料来说仅在小挠度时才是精确的。由此公式可以看出,在应力-应变线性关系的前提下,。
附:弹性模量
弹性模量是工程材料重要的性能参数,从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量,如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。因合金成分不同、热处理状态不同、冷塑性变形不同等,金属材料的杨氏模量值
会有5%或者更大的波动。但是总体来说,金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标,合金化、热处理(纤维组织)、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小,温度、加载速率等外在因素对其影响也不大,所以一般工程应用中都把弹性模量作为常数。弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。
又称杨氏模量。弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质。是物体弹性t变形难易程度的表征。用E表示。定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。E以单位面积上承受的力表示,单位为牛/米^2。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量,用G表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K表示。模量的倒数称为柔量,用J表示。
拉伸试验中得到的屈服极限бs和强度极限бb ,反映了材料对力的作用的承受能力,而延伸率δ或截面收缩率ψ,反映了材料缩性变形的能力,为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度,在实际工程结构中,材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的,这是因为一旦零件按应力设计定型,在弹性变形范围内的服役过程中,是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。一般按引起单位应变的负荷为该零件的刚度,例如,在拉压构件中其刚度为:
式中 A0为零件的横截面积。
由上式可见,要想提高零件的刚度E A0,亦即要减少零件的弹性变形,可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积,刚度的重要性在于它决定了零件服役时稳定性,对细长杆件和薄壁构件尤为重要。因此,构件的理论分析和设计计算来说,弹性模量E是经常要用到的一个重要力学性能指标。
在弹性范围内大多数材料服从胡克定律,即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E,也叫杨氏模量。
弹性模量在比例极限内,材料所受应力如拉伸,压缩,弯曲,扭曲