Гибка | EUROLAB

Что такое Испытание на изгиб?

Испытание на изгиб — это испытание, при котором образец, опирающийся на две опоры, нагружается в центре (трехточечный) или в двух точках (четырехточечный) при измерении прочности на изгиб и модуля упругости при изгибе.

Испытание на изгиб: цель

Цель состоит в том, чтобы определить жесткость и прочность материала при изгибающих нагрузках, предоставив данные для контроля качества и проектирования, особенно для пластиковых, композитных и керамических материалов.

К каким изделиям применяется Испытание на изгиб?

Пластиковые и композитные листы
Металлический лист и профиль
Керамические и стеклянные компоненты
Дерево и древесные плиты
Образцы строительных материалов

В каких отраслях применяется Испытание на изгиб?

МеталлСтальМашиныПромышленное оборудованиеПластмассы

Стандарты, связанные с Испытание на изгиб

ISO 178
АСТМ Д790
ISO 7438
ISO 14125

Испытание на изгиб: условия

Организация погрузки: Трехточечный или четырехточечный изгиб.
Поддержка диапазона: Соотношение, определенное в стандарте в зависимости от толщины образца
Тестовая скорость: Обычно 2 мм/мин в ISO 178 (более низкая скорость для измерения модуля)
Среда: 23 °C ± 2 °C и относительная влажность 50% ± 10 (полимеры)

Оборудование для Испытание на изгиб

Универсальная испытательная машина
Трех-/четырехточечное гибочное приспособление
Датчик смещения
Камера кондиционирования

Требования к образцам для Испытание на изгиб

Типичный образец по ISO 178 имеет размеры 80×10×4 мм.
Края должны быть без заусенцев и гладкие.
Обычно не менее пяти образцов в наборе.
Для композитов должна быть указана ориентация волокон.

Испытание на изгиб: продолжительность

Тестирование каждого образца занимает несколько минут; комплект с кондиционером занимает пол рабочего дня.

Испытание на изгиб: порядок проведения

1Измеряются размеры образцов.
2Образцы кондиционируются в определенной среде.
3Пролет опоры устанавливается в зависимости от толщины образца.
4Нагрузка применяется с определенной скоростью; регистрируются сила и отклонение.
5Нагрузка продолжает разрушать или прогибать до значения, определенного в стандарте.
6Рассчитываются прочность на изгиб и модуль упругости.

Испытание на изгиб: критерии приёмки

Критерий приемки указан в стандарте на продукцию или материал; он определяется как минимальная прочность на изгиб и минимальный модуль упругости при изгибе.

Оценка результатов

Место перелома должно находиться между опорами и в зоне нагрузки. Образцы, которые разрушаются очень близко к опоре, исключаются из оценки.

Испытание на изгиб: протокол

Применяемый стандарт и редакция
Расположение погрузки и пролет опоры
Размеры и состояние образца
Значения прочности на изгиб и модуля упругости
Кривая сила-отклонение

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

Стандарты материалов

Mekanik Testler — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Испытание на изгиб; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Механические испытания измеряют поведение материала или детали под нагрузкой. Семейство охватывает статическое нагружение (растяжение, сжатие, изгиб), зависящее от времени поведение (усталость, ползучесть), а также твёрдость и износ вплоть до трещиностойкости.

Общая черта этих испытаний в том, что результат сообщается как СВОЙСТВО МАТЕРИАЛА. Предел текучести или твёрдость — не решение о соответствии; это числовые данные, с которыми будут сравниваться конструкция и стандарт продукта. Поэтому протоколы механических испытаний обычно служат исходными данными для инженерного решения, а не для утверждения продукта — выбор материала, коэффициент запаса, прогноз срока службы.

Различие между статическим и динамическим поведением — ключ к пониманию этой области. Деталь может казаться совершенно ненапряжённой под статической нагрузкой, но сломаться при повторной нагрузке; усталостное разрушение происходит при напряжениях значительно ниже предела текучести и не даёт предупреждения. Для вращающихся, вибрирующих или циклически нагружаемых деталей испытание на растяжение само по себе поэтому не является достаточным доказательством.

Условия испытания определяют результат, и это критично для читаемости отчёта: геометрия образца, скорость нагружения, температура, кондиционирование и схема захвата. Один и тот же материал даёт разные значения при разных условиях. В пластиках эффект скорости очень выражен, в металлах — эффект температуры; в композитах ориентация образца полностью меняет результат.

Твёрдость — наиболее неправильно используемое измерение в этой области. Поскольку она быстрая, почти неразрушающая и недорогая, её часто используют вместо прочности. Таблицы пересчёта твёрдости в прочность существуют, но они ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫ и зависят от группы материала; использовать их как единственное доказательство при приёмке материала неправильно.

Область механики разрушения требует особой компетенции. Измерения трещиностойкости и скорости роста усталостной трещины позволяют рассчитать, как долго продержится растрескавшаяся конструкция; они являются основой проектирования, допускающего повреждения, в таких областях, как оборудование под давлением, авиационные конструкции и трубопроводы.

Группы методов в этой области

Статические испытания
Растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг и кручение. Получают предел текучести и прочность на растяжение, удлинение и модуль упругости.
Испытания на удар
Ударная вязкость по Шарпи и Изоду с надрезом; вязко-хрупкий переход материала определяется в зависимости от температуры.
Твердость
Бринелль, Виккерс, Роквелл, Шор и микротвёрдость. Ценно для глубины поверхностной обработки и локальных различий прочности.
Усталость
Осевая усталость с контролем силы и деформации, усталость при изгибе; кривые Вёлера (S-N) и предел выносливости.
Ползучесть и релаксация напряжений
Поведение под долговременной нагрузкой при высокой температуре; определяющий фактор для материалов котлов, турбин и оборудования под давлением.
Механика разрушения
Трещиностойкость в условиях плоской деформации, J-интеграл, CTOD и скорость роста усталостной трещины.
Износ и трение
Истирание по Табору и на вращающемся барабане, измерения коэффициента трения.

Часто путаемое в этой области

Расчёт прочности по твёрдости приблизителен; его нельзя использовать как единственное доказательство при приёмке материала.
Достаточная статическая прочность не подтверждает усталостную прочность; циклически нагружаемая деталь требует отдельного испытания.
Если скорость и температура испытания не указаны, результат нельзя сравнивать — особенно для полимеров и композитов.
Испытательный образец и реальная деталь могут давать разные значения; ориентация при формовании, линии спая и различия в обработке поверхности — всё это влияет на результат.
Значение прочности, указанное для композита без указания ориентации образца, не имеет смысла.
Аналоги ASTM и ISO измеряют одну и ту же величину, но используют разную геометрию образцов; результаты не считаются напрямую эквивалентными.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Верификация конструкции и выбор материала
Входной контроль материалов и одобрение поставщика
Выполнение механических требований стандарта на продукцию
Анализ отказов, прогнозирование срока службы и расчёт живучести при повреждении
Проверка процессов термической и поверхностной обработки

Связанные тесты

Испытание на изгиб: частые вопросы

В чем разница между трехточечным и четырехточечным изгибом?

При трехточечном изгибе максимальный момент возникает в одной секции, и установка проста. При четырехточечном изгибе момент между двумя точками нагрузки остается постоянным; он с большей вероятностью захватит самое слабое место материала и предпочтителен для композитов.