静态压缩试验报告

缓冲材料静态缓冲试验报告学校：天津科技大学班级：090612班姓名：xx学号：09061223组员：冯玲、王丽莉、齐杨、马学福、王文静一、实验目的1、通过缓冲材料静态压缩实验了解所测材料的负荷——变形关系中负荷与变形趋势，理解缓冲材料变形、能量吸收与载荷之间的关系；2、通过材料的静态压缩曲线使用图解积分的方法计算材料静态缓冲系数的求解过程。二、实验设备、材料和条件1、实验设备：型号为Instron3369电子万能材料试验机、型号为AB204-S电子分析天平、分度为0.02cm的千分尺2、实验材料：规则的直方体形状发泡EPE材料一个：上、下底的面积至少为10X10cm，试验品的厚度不小于2.5cm。3、温湿度条件：温度21.5℃、相对湿度47.5%三、实验步骤1、长宽度尺寸测量：分别沿试验样品的长度和宽度方向，用精度不低于0.05mm的量具测量两端及中间三个位置的尺寸。分别求出平均值，并精确到0.01cm2、厚度测量：在试验样品的上表面上放置一块平整的刚性平板，使试验样品受到0.20±0.02kPa的压缩载荷。30s后在载荷状态下用精度不低于0.05mm的量具测量四角的厚度，求出平均值，并精确到0.01cm。3、材料质量并求其密度：用感量为0.01以上的天平称量试验样品的质量，并记录该测量值，计算试验样品的密度。4、材料预处理：（A法）以12±3mm/min的速度沿厚度方向对试验样品逐渐增加载荷。压缩过程中同时记录压缩力及相应的变形。当压缩载荷急剧增加时停止试验。卸去载荷3Min后按步骤2中的方法测量试验样品的厚度，作为试验样品的试验后的厚度（Tj）。四、实验数据和数据处理：1、长度a和宽度b项目左端中间右端均值a(cm)10.19610.01610.03610.08b(cm)10.04410.06010.04110.052、厚度t（四角）1234平均值5.65.5085.6585.6605.60653、质量：m（g）12平均值12.947412.946312.95密度：ρ(g/cm·3)5.606510.0510.0812.95mtba0.023g/cm·34、处理后大约3min后测量的厚度t'1234平均值5.3865.4085.5365.4785.4525、应变-应力曲线、位移-载荷曲线图示：计算公式：数据来源于实验表格压缩应力σ=P/A×104式中：σ-压缩应力，Pa；P–压缩载荷，N；A-试验样品的承载面积，cm2压缩应变εB=（T-T1）/T×100%式中：εB-A法试验时第三压缩应变，%；T-试验样品原始厚度，cm；T1–试验样品压缩残余应变：ε=（T-T'）/T*100%=(5.6065-5.452)/5.6065*100%=2.8%6、压缩应力-系数曲线和压缩应变-缓冲系数曲线：计算公式：应变能增加量：Δui=½（σi+σi-1）*(εi-εi-1)Ui=∑ΔukC=σi/ui根据试验表格可得出（C-σm）曲线图五、实验结论和分析由压缩应变-缓冲系数曲线图可得出（在excel表格中放大曲线图查找）缓冲系数最小值大约是4.2，其对应的应变ε=0.68，对应查找应变应力-曲线得到σm=170kPa，再由t=CH/G及A=WG/σ重新设计缓冲材料，得出最佳缓冲设计。由于实验数据是在测量和分析一组材料而获得的结论，实际运用当中应该基于更大量的不同条件下的实验测量所得的数据和数据分析。在这样的情况下运用于实际中才更加可靠。试验中存在着宏观误差，这个基本省略。试验结束后3min测材料被冲击后的厚度，在这一部分测量十分不准确，存在人为或系统误差。应当改变测量仪器，可以在3min后人为固定尺长形状，然后进行长宽厚度的读数，这样的计量，才应是最准确的。但由于条件有限，我们只能在从自身开始尽量减少人为误差，进行快速测量以减少整体误差。