木材中拉伸强度、弹性模量、泊松比检测方案(万能试验机)

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SSL-CA20-479Excellence in Science Excellence in ScienceAGX-014 木材顺纹拉伸性能测试(泊松比) AGX-014 摘要：泊松比是指材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值，也叫横向变形系数，它是反映材料横向变形的弹性常数。木材是有机各向异性材料，顺纹方向与横纹方向的力学性质有很大差别，木材的顺纹抗拉和抗压强度均较高，实际使用时常用此方向。本报告以《GB/T 17657-2013 人造板及饰面人造板理化性能试验方法》标准为基础，使用岛津 AGX-V 10kN 电子万能试验机配合 TRV 视频引伸计对木材试样进行拉伸性能测试。 木材是人类使用的最古老的材料之一。早在古文明时期，木材就已成为人们生产、生活必不可缺少的材料。在工业技术高度发达今天，新型材料层出不穷，木材这一富有生命力的材料不但没有退出历史舞台，相反因其“绿色”“环保”的特性，而变得更加不可或缺，，特别是人们喜爱的家具材料，木材一直扮演着几乎不可替代的角色。 木材有良好的力学性质，木材是有机各向异性材料，顺纹方向与横纹方向的力学性质有很大差别。木材的顺纹抗拉和抗压强度均较高，但横纹抗拉和抗压强度较低。木材强度还因树种而异，并受木材缺陷、 荷载作用时间、含水率及温度等因素的影响。 木材顺纹拉伸测试是 《GB/T 17657-2013 人造板及饰面人造板理化性能试验方法》标准一项测试要求。顺纹抗拉强度，是指木材沿纹理方向承受拉力载荷的最大能力，各种木材平均约为117-150 MPa(品种不同、含水率不同，均有影响。)。木纹顺纹拉伸破坏主要是纵向撕裂粗纤丝各微纤丝间的剪切破坏。 本试验使用松木、橡木试样，使用岛津 AGX-V万能试验机与视频引伸计进行拉伸试验，测试其抗拉强度与泊松比，了解不同木材品种的力学差异性。 实验部分 1.1仪器 AGX-V10kN 电子万能试验机 手动楔形夹具 视频引伸计 1.2试验条件 试样名称：木材板材试样 试样数量：2组 试验温度：室温 试验类型：拉伸试验 试验速度： 1mm/min 传感器容量：10kN 试验介绍 本试验使用 AGX-V 100kN 万能试验机，搭配10 kN手动楔形夹具(14-21板材夹齿)进行夹持。位移测量装置使用 TRV 非接触式视频引伸计。测试速度使用1 mm/min 进。 泊松比(V值)的计算方式如下： E：试样纵向应变 试样图片与尺寸见图1与表1。 图1 试样图片 表1 试样尺寸数据 试样 厚度(mm) 宽度(mm) 平行长度Lc (mm) 松木1 3.23 6.97 60.00 松木2 3.03 7.00 60.00 橡木1 3.17 7.68 60.00 橡木2 3.81 7.57 60.00 样品测试时照片见图2。 图2 试验过程图片 试验结果 图3长度方向应力-应变曲线图 木材试样质地均匀性、含水率均有一定差异，试样的宽度与厚度方向加工形形精度均有一定误差，从测试曲线、数据上看，有些许波动(符合实际情况)，但总体趋势较好，泊松比、弹性模量、断裂点应力基本在目标范围内。 表2试样试验结果数据 试样 泊松比 弹性模量((GPa) 断裂点_应力(MPa) 松木1 0.34 10.27 87.749 松木2 0.44 12.02 114.950 橡木1 0.43 11.76 136.943 橡木2 0.63 12.80 144.816 从曲线与结果数据，，1可以发现。同种材料的三项数据相差不大，比较稳定。两种材料的数据差别较明显，橡木的三项数据(泊松比、弹性模量、断裂强度)均高于松木，说明橡木较松木更硬一些，强度更好一些，与常识符合。 结论 岛津 AG 系列电子万能试验机搭配 TRV 非接触式视频引伸计，可满足《GB/T 17657-2013人造板及饰面人造板理化性能试验方法》要求，测试木材试样的拉伸强度、弹性模量、泊松比等指标。由于视频引伸计可以同时对试样竖向与横向的变形进行测量，可以大大节省试验前期准备，测试结果稳定可靠，提升试验效率。 岛津应用云 Ex：试样横向应变 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD.- Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cn Tel：ttp：//www.shimadzu.com.cn 木材有良好的力学性质，木材是有机各向异性材料，顺纹方向与横纹方向的力学性质有很大差别。木材的顺纹抗拉和抗压强度均较高，但横纹抗拉和抗压强度较低。木材强度还因树种而异，并受木材缺陷、荷载作用时间、含水率及温度等因素的影响。本试验使用松木、橡木试样，参照GB/T  17657-2013  人造板及饰面人造板理化性能试验方法》标准，使用岛津AGX-V万能试验机与视频引伸计进行拉伸试验，测试其抗拉强度与泊松比，了解不同木材品种的力学差异性。