23 (540)

i O    4. Badanie podstawowych właściwości ineclumicinych

gdzie: F ■ ■ maksymalna siła odkształcająca, N; /l₀ - powierzchnia początkowego przekroju poprzecznego odcinka pomiarowego, nr, cm², mm².

Wytrzymałość na rozciąganie jest więc maksymalnym naprężeniem jakie, inate-' ial przenosi podczas krótkotrwałego rozciągania statycznego.

Obliczanie: pola przekroju poprzecznego. Pole przekroju poprzecznego /\o próbek wiosełkowych wg normy [2] o prostopadlościennym odcinku pomiarowym określa wzór

(4.8)

gdzie: g - grubość odcinka pomiarowego, m, cm, mm; h - szerokość odcinka pomiarowego, m. cm, mm.

Pomiary wykonuje się mikrometrem zapewniającym dokładność do 0,01 mm i wywierającego na próbkę ciśnienie nie większe od 0,03 MPa.

Ody zachodzi potrzeba znalezienia rzeczywistego naprężenia, jakie występuje w mocno przewężonej próbce w momencie zerwania, można do obliczenia powierzchni zastosować wzór (4.5).

Inaczej określa się wytrzymałość na rozedrganie tkanin powlekanych tworzywami sztucznymi. Przez wytrzymałość na rozciąganie należy tu rozumieć silę potrzebną do rozerwania próbki bez odnoszenia jej do przekroju poprzecznego. Jest to więc w istocie siła niszcząca.

Wydłużenia względne przy zerwaniu f_T (także w odniesieniu do tkanin powlekanych) wyraża się wzorem (4.2) lub (4.3).

Prędkość rozciąganiu wpływa w znaczący sposób na wynik pomiaru. Należy dobierać ją w zależności od rodzaju tworzywa zgodnie z normami [2]-[ó]. Mogą one wynosić od 1 mm/min dla sztywnych tworzyw konstrukcyjnych do 500 mm/min dla folii elastycznych.

Wyznaczanie modułu sprężystości wzdłużnej podczas rozciągania. Moduł sprężystości wzdłużnej E wynika z zależności wyrażonej wzorem (4.6a), po przekształceniu którego

£ = ~, MPa    (4.9)

c

Jest to więc stosunek, naprężenia do odpowiadającego mu wydłużenia względnego, ale w zakresie prostoliniowego przebiegu wykresu rozciągania (rys. 4.6-• 4.9). W zastosowaniach praktycznych wzór przybiera postać

£

i- i

f;

fe

I

t

i

P

iż.

I

r

r

F =

o

\A i

, MPa

(4.10)

ymalościowych podczas rozcierania

4.2. Badanie cech w\it

gdzie: E - modu nia, N; Al - przy

sprężystości wzdłużnej Younga, Miki: AF - przyrost ohcia/e rost odkształcenia bezwzględnego, m. cm, mm: /l»~ początko

wy przekrój poprzeczny odcinka pomiarowego, nr, mm².

Moduł sprężysto

ci wzdłużnej można rozważać jako tangens kata. pod którym

jest nachylony prostoliniowy odcinek wykresu rozciągania względom osi rozciągania. Na rysunku 4.7 widać, że dla miękkiego piasty fi katu PVC wyznaczanie modułu sprężystości nie ma sensu, chociaż spotyka się przybliżone dane na len temat, np.

1)    moduł sprężystości polietylenu, a więc tworzywa miękkiego, ocenia się na 130 MPa;

2)    moduł s| rzyw podatnych wynosi 2500-35(1)0 MPa;

rężystości polimetakrylanu metylu) i polistyrenu, a więc l\vo-m odkształcenia, ale już mających właściwości konstrukcyjne,

3) typowe

epoksyd', i-

worzywa konstrukcyjne, laminaty poliestrowo* wo-szklane osiągają moduły 35 000-50 000 MPa;

4) konwencjonalne stale mają moduł Younga 210 000 MPa.

nianie tych materiałów przedstawiono na rys. 4.3.

Skomputeryzowane, nowoczesne maszyny wytrzymałościowe (upajały do liści mechanicznych tworzyw sztucznych) mają zaprogramowa-nodulu sprężystości, tzn. obliczają go na podstawie począ tku-rzywej rozciągania i wyniki podają w postaci tabel. Jak widać 4.6, dla polistyrenu udaje się to łatwo, dla ABS i polia

Poglądowe poró\

badania właściw ne wyznaczanie wego przebiegu 1 wyraźnie z rys.

midu udaje się wówczas, gdy odkształcenie nie przekroczy pewnego zakresu (rys. 4.8 i 4.9), r w ogóle nie uda się w przypadku folii ze splasty fi kowanego polichlorku winylu).' Dlatego oznaczanie modułu sprężystości wg PN-K2/C--89051, jakkolwiek poprawne, wydaje się mało przydatne w praktyce.

raczej teoretyczne mogącym pojawi

Wyznaczanie naprężeń odpowiadających określonym wydłużeniom względnym. W odniesieniu do łatwo odkształealnyeh tworzyw moduł E mu znaczenie Rze c. zy wisie naprężenia od p o w i a d aj ąc e odkształceniom 5 się w czasie eksploatacji znacznie odbiegają od tych, których

można by oczekiwać na podstawie modułu sprężystości. Dlatego Leż charaktery

zując takie twór wadza naprężę r względnego. Na|: dłużeni ach i vzgl (rys. 4.11). Naprę no jak graficznie badana próbka m

-wa, rezygnuje się najczęściej z podawania modułu E, a wpro-ia odpowiadające wyróżnionym wartościom wydłużenia rężenia te bywają nazywane modułami przy określonych irv-tydnyclr, mówi się np. o module przy 100% wydłużenia żenią te są łatwiejsze do zmierzenia. Na rysunku 4.7 zaznaezo-znajduje się moduł przy 100% odkształcenia, wiedząc, że ala odcinek pomiarowy długości 100 mm.