抗压强度试验

工业设备测试

抗压强度试验

抗压强度测试是与拉伸和弯曲测试一起的最基本的机械测试类型之一。这些测试用于确定材料在施加的破碎载荷下的行为,通常通过使用万能试验机中的压板或特殊夹具对立方体或圆柱形的试样施加压力来进行。在测试过程中,会计算材料的各种特性并绘制应力-应变图,用于确定弹性极限、比例极限、屈服点、屈服强度等属性,以及某些材料的抗压强度。

抗压强度试验

抗压强度测试使制造商能够评估制造过程各个阶段的材料、组件和产品的完整性和安全性。对于用于新应用或新产品的材料,它必须证明其能够承受最终用途应用中遇到的机械力。潜在的应用范围包括汽车挡风玻璃的强度测试以及建筑中使用的混凝土梁的耐久性测试。座椅使用的泡沫应该让消费者感到舒适,并且药物输送装置应该易于医务人员插入。

此外,材料和产品可能会在短时间或长时间内、通过循环或重复使用以及在各种不同的温度和环境条件下受到机械力。虽然座垫预计会使用一段时间,但汽车轮胎必须在所有天气条件下保持弹性。具有高抗拉强度的材料往往具有低抗压强度,但并非总是如此。同样,抗压强度高的材料往往抗拉强度低。因此,压缩试验通常用于脆性材料,例如混凝土、金属、塑料、陶瓷、复合材料以及纸板等瓦楞材料。这些材料通常用于承载能力,在压缩力作用下的完整性至关重要。

与通常用于确定特定材料拉伸性能的拉伸试验不同,压缩试验通常在成品上进行。网球、高尔夫球、水瓶、保护套、塑料管和家具等常见物品都是需要评估其抗压强度的产品的例子。例如,工程师可能希望通过制造壁更薄的水瓶来节省塑料,但瓶子仍然必须足够坚固,以便装在托盘上并堆放以便运输。压缩测试可以帮助工程师微调产品强度和材料节省之间的平衡。

抗压强度除了对研发过程的重要性之外,还被质量保证部门用来确保成品批次符合抗压性能的规格要求。从安全和商业角度来看,这一点都很重要,因为有缺陷的产品可能对最终用户造成危险,并且还会以产品延误、收入损失和声誉损害的形式对制造公司造成重大损害。

压力试验是在万能试验机(也称为压力试验机)上进行的。这些机器由配备有称重传感器、测试软件和专用板及配件的单柱或双柱框架组成。万能试验机的力容量范围很广,从 0,02 N 到 2.000 kN。大多数低力测试都是在台式机器上进行的,而较高力的应用则需要工业型落地模型框架。这些系统可以配置不同的装置来测试任何产品、组件或材料。

大多数抗压强度测试都是按照 ASTM 和 ISO 等国际标准组织发布的既定标准进行的。测试标准规定了不同类型的原材料(例如基础设施项目中使用的金属和混凝土)和成品(例如医疗设备和消费电子产品)的可接受的测试参数和结果。

这些标准确保进入供应链的材料和产品具有可预测的机械性能,并且在预期的最终用途中不太可能出现劣化。

美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的一些最广泛使用的国际标准包括:

  • ASTM D1621-00 硬质泡沫塑料压缩性能的标准试验方法
  • ASTM D2844-07 压实土的抗力R值和膨胀压力的标准试验方法
  • ASTM D3410/D3410M-16 剪切载荷下无支撑截面聚合物基体复合材料压缩性能的标准试验方法
  • ASTM D575-91 橡胶压缩性能的标准试验方法
  • ASTM D6484/D6484M-20 聚合物基复合材料层压板通孔压缩强度的标准试验方法
  • ASTM D6641/D6641M-01 使用组合载荷压缩(CLC)试验装置测定聚合物基质复合材料层压板压缩性能的标准试验方法
  • ASTM D695-02硬塑料压力特性的标准测试方法
  • ASTM D7137/D7137M-17 受损聚合物基复合板压缩残余强度性能的标准试验方法

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