西安交通大学实验报告 课程： 专业班号 姓 名 同 组 者 对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，编卷保工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷高、调动设中电试作技资气高，术料课中并且中试、件资包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护装现场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。成绩年 月 日年 月 日 第 页（共 页）高分子物理 组别 学号 实 验 日 期 ： 交报告日期 ：教师审批签字：报 告 退 发 ： （订正、重做）实验名称：1．实验目的 电子拉力机测定聚合物的应力-应变曲线1.掌握拉伸强度的测试原理和测试方法，掌握电子拉力机的使用方法及共工作原理；2.了解橡胶在拉伸应力作用下的形变行为，测试橡胶的应力-应变曲线；3.通过应力-应变曲线评价材料的力学性能（初始模量、拉伸强度、断裂伸长率）；4.了解测试条件对测试结果的影响；5.熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件。2．实验原理随着高分子材料的大量使用，人们迫切需要了解它的性能。而拉伸性能是高分子聚合物材料的一种基本的力学性能指标。拉伸试验是力学性能中一种常用的测试方法，它是在规定的试验温度、湿度和拉伸速度下，试样上沿纵向施加拉伸载荷至断裂。在材料试验机上可以测定材料的屈服强度、断裂强度、拉伸强度、断裂伸长率。影响高聚物实际强度的因素有： 1）化学结构。链刚性增加的因素都有助于增加强度，极性基团过密或取代基过大，阻碍链段运动，不能实现强迫高弹形变，使材料变脆。2）相对分子质量。在临界相对分子质量之前，相对分子质量增加，强度增加，越过后拉伸强度变化不大，冲击强度随相对分子质量增加而增加，没有临界值。3）支化和交联。交联可以有效增强分子链间的联系，使强度提高。分子链支化程度增加，分子间作用力小，拉伸强度降低，而冲击强度增加。4）应力集中。应力集中处会成为材料破坏的薄弱环节，断裂首先在此发生，严重降低材料的强度。5）添加剂。增塑剂、填料。增强剂和增韧剂都可能改变材料的强度。增塑剂使大分子间作用力减少，降低了强度。又由于链段运动能力增强，材料的冲击强度增加。惰性填料只降低成本，强度也随之降低，而活性填料有增强作用。6）结晶和取向。结晶度增加，对提高拉伸强度、弯曲强度和弹性模量有好处。结晶尺寸越小，强度越高。取向使材料的强度提高几倍甚至几十倍，此外，取向后可以阻碍裂缝向纵深方向发展。7）外力作用速度和温度。拉伸试验中提高拉伸速度和降低温度都会使强度降低。拉伸试验的一个重要的优点就是在一个相对简单的测试中可以得到几个有用的变量。它可以测定特定伸长率（典型100%和300%）下的应力（300%的定伸应力）。此外还可以得到扯断伸长率、拉伸强度、断裂强度。典型的拉伸应力应变曲线如图1所实验原始数据：
各种橡胶试样
三.实验材料与设备
6．实验数据及处理
5．计算方法和公式
2）定伸应力Se?Fe/Wt1）拉伸强度TS?Fm/Wt原始标距长度为25mm。
3）扯断伸长率Eb?(lb?l0)/l0?100% 电子拉力机，冲片机，厚度计，哑铃形试样用裁刀。
示：
根据国标，对测试试样的厚度、测试速度和温度有规定。试样包括哑铃型，两边平行的条形或环形，哑铃状样片（如图2）最常见。
式中，Se：定伸应力，MPa；Fe：给定应变下记录的力，N。
式中，l0：式样的初始标距，mm；lb：试样断裂时的标距，mm。
1.用厚度计测量式样长度部分的原始厚度，测量3次分别为
度计，压足中孔的压针距离试块边缘至少12mm，平稳地把压足压在试样上，不能有
式中，Sb：扯断永久伸长率，%；lt：试样断裂后，停放3min对起来的标距，mm；
4．实验步骤
1）打开仪器电源，预热15—20min。图1 典型的拉伸应力-应变曲线 2）控制试样厚度2.0mm，按国标剪裁试样，用厚度计测量真实的厚度，测量3点，去测量3点的中位数作为式样的厚度值。 3）橡胶试样的测试
选定试验速度。将哑铃形试样均匀加持在上、下夹持器上，使拉力均匀分布在横截面上。开动试验机，测试并记录。
4）按实验施加的负荷和试样尺寸，计算出图2 哑铃形试样形状示意图相应的应力值，并对应变作图，得应力-应变曲线。
计算拉伸强度。定伸应力、扯断伸长率、扯断永久变形。
式中，TS：拉伸强度，MPa；Fm：记录的最大力，N；W：试样狭小平行部分宽度，
1.856mm，1.869mm，1.880mm。取中间的厚度值作为试样的原始厚度，即1.869mm，
2.对橡胶试样采用邵氏硬度计测量其硬度值。把试样放置在坚固的平面上，拿住硬
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，编卷保工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷高、调动设中电试作技资气高，术料课中并且中试、件资包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护装现场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。4）扯断永久伸长率Sb?(lt?l0)/l0?100%mm；t：试样长度部分原始的厚度，mm；
位移ΔL(mm)应变为ε=样的邵氏硬度为68度。对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，编卷保工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷高、调动设中电试作技资气高，术料课中并且中试、件资包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护装现场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。曲线，取点画出应力应变曲线，按位移均匀取点如下，然后由：02.65.27.810.41315.618.220.823.42628.631.2载荷F(N)应变ε应力σ(MPa)位移ΔL(mm)载荷F(N)表1 拉伸试验的载荷-位移及其对应的应力-应变数据?L?LFF，应力为?===MPa，得到下表：L025A6?1.86906.510131516.518.520.421.823.5262831.200.1040.2080.3120.4160.520.6240.7280.8320.9361.041.1441.2480.0000.5800.8921.1591.3381.4711.6501.8191.9442.0962.3192.4972.78233.836.43941.644.246.849.45254.657.259.862.434.237.541.54548.85357626670.57578.51.3521.4561.561.6641.7681.8721.9762.082.1842.2882.3922.4963.0503.3443.7014.0134.3524.7265.0835.5295.8866.2876.6887.000应变ε应力σ(MPa)根据表1中的数据，用Excel画出橡胶拉伸的应力-应变曲线如图3：室温为23℃±5℃，检定前硬度计在此温度下至少存放1小时。最后测得本实验所用试3.在电子拉伸机上进行橡胶拉伸试验所得的数据见附录，由所得数据和载荷-位移不足6mm时，可用同样胶片重叠测定，但不超过3层。并要求胶片上下平行。检定时数。橡胶的试样厚度不小于6mm，宽度不小于15mm，长度不小于35mm，试样厚度好足以使压足和试样完全接触，除另有规定，必须在压足和试样完全按触后1秒内读任何振动，并保持压足平行于试样表面，以使压针垂直地压入试样，所施加的力要刚300%：Se=(7.1+7.6)/2 MPa=7.35 MPa。
4.根据附表数据，得到各种应力应变平均值如下：
碳钢的屈服强度低两个数量级，其硬度也是比较低的。
图3 橡胶拉伸应力-应变曲线
26mm。这样扯断永久伸长率为：Sb=(26-25)/25×100%=4%
2、3两组数据，这样得到100%和300%的定伸应力值分别为：
算出了橡胶的断裂强度、扯断伸长率、扯断永久伸长率等性能指标。
在垂直于平面方向要受到约束，这样就需要更大的应力来使得它发生断裂。
1）拉伸强度：TS=8.8MPa；3）扯断伸长率为：Eb=301%；100%：Se=(2.1+2.2)/2 MPa=2.15 MPa
通过本次试验的学习，基本上掌握了拉伸强度的测试原理和测试方法，掌握了电根据以上的应力应变值的计算可以明显看出橡胶的弹性非常好，其伸长率可以达4）扯断永久伸长率：将拉断后的橡胶试样过3min后测量标距点之间的距离为：2）对100%和300%定伸应力测量时，发现1、4两组数据中，由于位移传感器未
夹紧等原因，造成伸长率测量值变小，使得300%伸长率的应力值为0，故只采用
答：厚的强度更高，因为薄试样的形变在垂直于平面方向可以自由变形，而厚的试样
答：提高拉伸速率会使强度降低，这是由于提高拉伸速率使得橡胶中运动单元来不及
到300%以上，远远大于一般的材料，但是它的强度很低，只有7MPa左右，大概比低
2）同样实验条件下，拉伸同一聚合物，但厚薄尺寸不同的两个试样，哪个试样强度更
子拉力机的使用方法和工作原理，而且根据载荷-位移曲线画出了应力-应变曲线，并计
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，编卷保工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷高、调动设中电试作技资气高，术料课中并且中试、件资包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护装现场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。高，说明原因。
8．实验思考题
运动，故使得强度降低。
七．实验结果分析讨论
1）改变拉伸速率，拉伸强度将怎么变化？
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