机械测试

三点弯曲测试

弯曲测试中的应力、应变和故障模式评估

为何开展三点弯曲测试?

弯曲中的弹性模数(即弯曲模量)、应力应变行为和弯曲中的失效极限都可以通过简易模型三点弯曲测试获得。ASTM D790 或 ISO 178 涵盖塑料的弯曲特性;ASTM E855 用于扁平金属弹簧材料的特性;ASTM C1684 或 C1161 涵盖陶瓷的三点弯曲测试。

在三点弯曲测试中,薄片或薄板的凸面处于张力状态,外侧纤维承受了最大应力和应变。当应变或伸长率超过材料承受极限时,将发生失效。

三点弯曲测试可用于确定断裂韧性。在这种情况下,将使用预刻样品,并可遵循 ASTM E-1290 或 ISO12135 中的程序。疲劳特性可以遵照 ASTM D7774获得。对于医疗应用,可使用 ASTM F2606 对球囊扩张式血管支架和支架系统进行三点弯曲测试。

易于使用的三点折弯测试仪

布鲁克的 UMT TriboLab 可配备易于使用的 3 点折弯模块,用于评估层压板和板材的各种性能。测试可以在负载位移控制模式下运行。

UMT TriboLab 上的 3 点折弯测试设置。
在样品断裂之前,显示内部故障的三点折弯数据,由声学发射信号识别。

在三点弯曲测试中使用声学发射

在复合材料的情况下,在完全试样失效之前,由于纤维和基质之间的层压而可能发生故障。虽然这有时可以在应力应变曲线数据中看到,但也可以使用声发射 (AE) 传感器检测,并且灵敏度更高。因此,故障标准可以定义为光纤分层或破损的第一个指示、重大 AE 信号的启动或上升到特定的预定义 AE 水平。

可选的 AE 传感器可用于评估多个复合研究领域,包括纤维的表面活化、基质的润湿化学和纤维表面粗糙度特性。