壓縮測試是一種非常常見的測試方法,用于確定材料的壓縮力或抗壓性,以及在施加指定的壓縮力甚至在規(guī)定的時間段內保持材料后恢復的能力。壓縮測試用于確定負載下的材料行為。確定材料在負載(恒定或漸進)下在一段時間內可以承受的最大應力。
壓縮測試通常進行到斷裂(破裂)或極限。當測試進行到斷裂時,可以根據(jù)被測材料的類型定義斷裂檢測。當測試執(zhí)行到極限時,使用負載極限或撓度極限。
為什么要進行壓縮測試?
壓縮測試允許制造商在制造過程的多個階段評估材料、組件和產品的完整性和安全性。潛在的應用可以從汽車擋風玻璃的強度測試到建筑中使用的混凝土梁的耐久性測試。表現(xiàn)出高抗拉強度的材料往往(但并非總是如此!)表現(xiàn)出低抗壓強度。同樣,抗壓強度高的材料往往表現(xiàn)出低抗拉強度。因此,壓縮試驗常用于混凝土、金屬、塑料、陶瓷、復合材料等脆性材料和紙板等瓦楞材料。這些材料通常用于承載能力,其中它們在壓縮力下的完整性至關重要。
壓縮測試有什么好處?
壓縮測試提供有關材料、組件和產品的完整性和安全性的數(shù)據(jù),幫助制造商確保其成品符合用途并以最高質量制造。
壓縮測試中產生的數(shù)據(jù)可以以多種方式使用,包括:1、確定批次質量 2、確定制造的一致性 3、協(xié)助設計過程 4、降低材料成本并實現(xiàn)精益制造目標 5、確保符合國際和行業(yè)標準
某些承受壓縮力的材料最初顯示出應力和應變之間的線性關系。這是胡克定律的物理表現(xiàn),它指出:E = 應力 (s) / 應變 (e)
其中 E 被稱為壓縮的楊氏模量。該值表示在發(fā)生塑性變形之前材料在施加的壓縮載荷下變形的程度。材料在發(fā)生變形后恢復其原始形狀的能力稱為彈性。例如,據(jù)說硫化橡膠非常有彈性,因為它會在施加相當大的壓縮力后恢復到原來的形狀。
一旦達到一定的力或應力閾值,就會發(fā)生永久或塑性變形,并在圖表上顯示為線性行為停止的點。這個閾值稱為比例極限,材料開始表現(xiàn)出這種行為的力稱為屈服點或屈服強度。然后,樣本將表現(xiàn)出兩種行為中的一種;它要么繼續(xù)變形直到最終斷裂,要么變形直到變平。在任何一種情況下,最大應力或力將是明顯的,提供其最終抗壓強度值。
這些參數(shù)中的每一個都提供了與所討論材料的物理特性相關的有用信息。
某些材料(例如 PET 瓶)在壓縮測試期間會變形并通過變形程度來測量,而其他材料(例如陶瓷斷裂)會產生確定的抗壓強度值。
壓縮測試的應用:
壓縮測試在航空航天和汽車行業(yè)的應用包括:1.踏板、開關和螺線管的驅動測試、2.彈簧測試
壓縮測試在建筑行業(yè)的應用包括:1.測量板材建筑材料、絕緣板和屋面板的抗彎強度、2.石膏板、管道和噴射混凝土的滲透測試
壓縮測試在化妝品行業(yè)的應用包括:1.噴霧和分配泵的驅動力測試、2.口紅、潤唇膏、唇部和眼線筆的斷裂強度測試、3.粉餅和眼影的壓實強度、4.測試從容器和小袋中分配乳霜和乳液的力
壓縮測試在電氣和電子行業(yè)的應用包括:1.按鈕和開關的驅動力測試、2.LCD 屏幕和鍵盤的壓縮測試
壓縮測試在醫(yī)療器械行業(yè)的應用包括:1.針的三點彎曲測試、2.計量吸入器和筆式注射器的驅動力測試、3.針和手術刀刀片的鋒利度、插入力和穿透力測試、4.注射器柱塞驅動和“移動”力評估
壓縮測試在包裝行業(yè)的應用包括:1.紙板包裝的抗壓強度測試、2.點膠泵驅動力