Определение механических характеристик полимерных материалов при испытании на растяжение (стр. 4 )

Части разорванного образца, освобожденные от зажимов, помещают на ровную поверхность, складывают по месту, разрыва и через 1 мин после разрыва измеряют расстояние между метками, ограничивающими рабочий участок. Измерение производят металлической линейкой или штангенциркулем с погрешностью не более 1 мм.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Условную прочность образцов при растяжении σв в МПа вычисляют по формуле:

, МПа

где Fр – сила, вызывающая разрыв образца, Н; h – первоначальная толщина образца, мм; b – первоначальная ширина образца, мм.

Относительное удлинение образцов при разрыве εр в процентах вычисляют по формуле:

, %

где lр – длина рабочего участка в момент разрыва, мм; l0 – первоначальная длина рабочего участка образца, мм.

Относительное остаточное удлинение образцов после разрыва θ в процентах вычисляют по формуле:

где l1 – длина рабочего участка образца, измеренная по двум сложенным вместе частям разорванного образца, мм; l0 – первоначальная длина рабочего участка образца, мм.

Условное напряжение при заданном удлинении образцов σу в МПа вычисляют по формуле:

, МПа,

где Fу – сила при заданном удлинении, Н; h – первоначальная толщина образца, мм; b – первоначальная ширина образца, мм.

За результат испытания принимают среднее арифметическое всех значений отдельной величины полученных для испытуемых образцов, при этом результаты испытаний каждого образца не должны отклоняться от среднего более чем на 10 %.

Если хотя бы один результат отличается от среднего значения более чем на 10 %, то испытывают еще пять образцов и за результат испытания принимают среднее арифметическое результатов испытаний 10 образцов.

Результаты испытаний различных материалов сравнимы для образцов, отличающихся по толщине не более чем на 10% от среднего значения толщины.

Лабораторная работа 5.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАЗДИРУ

ЛАТЕКСНЫХ ПЛЁНОК

Цель работы – определение величины сопротивления раздиру плёночных материалов.

ОБРАЗЦЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

Образцы для испытания должны иметь форму и размеры, указанные на рис 9. Испытания проводятся согласно с [10]

Рис 9. Образец латексной плёнки для испытания на раздир. (нарисовать метки)

Образцы вырубают из пластин или готовых изделий толщиной до 2,0 мм. Надрез проводится посередине образца одновременно с вырубкой самого образца.

Число испытуемых образцов должно быть не менее десяти.

ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

Испытания проводят при температуре 20±2, 23±2 или (27±2)°С.

1. Толщину образца замеряют в трех местах рабочего участка с погрешностью не более 0,01 мм. За результат испытания принимают среднее арифметическое трех измерений.

2. Образец закрепляют в зажимах разрывной машины строго по меткам так, чтобы ось образца совпадала с направлением растяжения.

3. Приводят машину в движение и в момент разрушения образца фиксируют максимальную силу, при которой происходит раздир.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Сопротивление раздиру (Р) в Н/см вычисляют по формуле:

где F – максимальная сила, вызывающая раздир, Н; b – толщина образца, см.

2. Вычисляют среднее арифметическое из десяти показателей испытуемых образцов. Результаты; отличающиеся более чем на 10%, не учитываются.

За результат испытания принимают среднее арифметическое из оставшихся показателей, число которых должно быть не менее пяти.

Если оставшихся образцов менее пяти, испытывают еще десять образцов и за результат испытания принимают среднее арифметическое 20 показателей. Результаты, отличающиеся более чем на 10%, не учитываются. За результат испытания принимают среднее арифметическое из оставшихся показателей.

Результаты испытаний сравнимы для образцов, отличающихся от номинального значения толщины не более чем на 15%.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ . Пластмассы. Методы механических испытаний. Общие требования. – М.: Изд-во Комитета стандартов, 1969.

2. ГОСТ . Пластмассы. Изготовление образцов для испытаний из реактопластов. Общие требования. – М.: Изд-во Комитета стандартов, 1966.

3. ГОСТ . Пластмассы. Изготовление образцов для испытаний из термопластов. Общие требования. – М.: Изд-во Комитета стандартов, 1966.

4. ГОСТ . Пластмассы. Условия кондиционирования образцов. – М.: Изд-во Комитета стандартов, 1966.

5. ГОСТ . Пластмассы. Общие требования к изготовлению образцов способом механической обработки. – М.: Изд-во Комитета стандартов, 1985.

6. ГОСТ . Пластмассы. Метод испытания на растяжение. – М.: Изд-во Комитета стандартов, 1970.

7. ГОСТ 9550-81. Пластмассы. Метод определения модуля упругости при растяжении, сжатии и изгибе. – М.: Изд-во Комитета стандартов, 1981.

8. ГОСТ 10213.2-73. Волокно и жгут химические. Метод определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве. – М.: Изд-во Комитета стандартов, 1973.

9. ГОСТ . Плёнки латексные. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999.

10. ГОСТ . Плёнки латексные. Метод определения сопротивления раздиру. – М.: Изд-во стандартов, 1987.

Приложение 1

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

Поскольку выяснить с абсолютной точностью истинное значение любой величины невозможно, то невозможно и указать величину отклонения истинного значения от измеренного. Это отклонение принято называть ошибкой измерения, в ряде источников, термины ошибка измерения и погрешность измерения используются как синонимы. Возможно лишь оценить величину этого отклонения, например, при помощи статистических методов. При этом за истинное значение принимается среднестатистическое значение, полученное при статистической обработке результатов серии измерений. Это полученное значение не является точным, а лишь наиболее вероятным. Поэтому в измерениях необходимо указывать, какова их точность. Для этого вместе с полученным результатом указывается погрешность измерений. Например, запись T = 2.8±0.1 c. означает, что истинное значение величины T лежит в интервале от 2.7 с. до 2.9 с. некоторой оговоренной вероятностью.

В качестве конечного результата n опытов, в которых было получено Хi результатов (1 ≤ i ≤ n) случайных значений измеряемой величины, принимается среднее арифметическое измеряемой величины:

,

которое принимают за приближенное значение а, т. е. .

Т. к. ошибки измерений случайны, полученная оценка результата также случайна. Мерой ее погрешности служит т. наз. выборочный стандарт среднего

где - выборочная дисперсия, которая может вычисляться на основании той же выборки:

Значение погрешности найденной оценки определяется величиной так называемого доверительного интервала , который "накрывает" истинное значение а с заданной доверительной вероятностью, т. е.

Величина доверительного интервала при достаточно больших объемах выборки (n ≥ 30 – 50) зависит только от принимаемого значения β, напр.:

При значениях n < 30, что наиболее характерно для эксперимента, существенна зависимость также и от числа опытов. В этом случае для вычисления в качестве коэффициент используют табличные значения критерия распределения Стьюдента t(β, f) - (см. табл. 5), соответствующее уровню значимости β и числу степеней свободы выборочной дисперсии f = n – 1:

.

Если значения границ доверительного интервала и имеют разные знаки, оценка результата незначима, и с вероятностью β можно полагать, что . Обычно принимают = 0,95, реже 0,99 и 0,999.

f	β
0.80	0.90	0.95	0.98	0.99	0.995	0.998	0.999
1	3.0770	6.3130	12.7060	31.820	63.656	127.656	318.306	636.619
2	1.8850	2.9200	4.3020	6.964	9.924	14.089	22.327	31.599
3	1.6377	2.35340	3.182	4.540	5.840	7.458	10.214	12.924
4	1.5332	2.13180	2.776	3.746	4.604	5.597	7.173	8.610
5	1.4759	2.01500	2.570	3.649	4.0321	4.773	5.893	6.863
6	1.4390	1.943	2.4460	3.1420	3.7070	4.316	5.2070	5.958
7	1.4149	1.8946	2.3646	2.998	3.4995	4.2293	4.785	5.4079
8	1.3968	1.8596	2.3060	2.8965	3.3554	3.832	4.5008	5.0413
9	1.3830	1.8331	2.2622	2.8214	3.2498	3.6897	4.2968	4.780
10	1.3720	1.8125	2.2281	2.7638	3.1693	3.5814	4.1437	4.5869
11	1.363	1.795	2.201	2.718	3.105	3.496	4.024	4.437
12	1.3562	1.7823	2.1788	2.6810	3.0845	3.4284	3.929	4.178
13	1.3502	1.7709	2.1604	2.6503	3.1123	3.3725	3.852	4.220
14	1.3450	1.7613	2.1448	2.6245	2.976	3.3257	3.787	4.140
15	1.3406	1.7530	2.1314	2.6025	2.9467	3.2860	3.732	4.072

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИСПЫТАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ПРИ ИСПЫТАНИИ НА РАСТЯЖЕНИЕ

Методические указания к выполнению

лабораторных работ по специальности 240502

Составили

Рецензенты:

Редактор: