三点弯曲试验

三點彎曲试验可测彎曲彈性模量、弯曲应力、弯曲应变以及材料的彎曲應力-應變響應状态。 試驗可進行在配备有三點或四點彎曲夾具的萬能試驗機（拉力試驗機或拉伸試驗機）上。 三點彎曲測試优点在于樣品易于製備和測試，其缺点在于測試方法對試樣和加載幾何形狀以及應變率较为敏感。

 测试方法 
通常用萬能試驗機上指定的測試夾具進行測試。 測試準備、調節和实践細節會影響測試結果。 樣本放置于兩個相距一定距離的支撐銷上。

彎曲應力的計算方法：
 对于矩形横截面的样品：

 对于圆形横截面的样品：
弯曲应变的计算方法：

弯曲模量的计算方法：


其中：

 ：斷裂模量，表示使樣品斷裂所需的應力，（MPa）
 ：外表面應變，（mm/mm）
 ：彎曲彈性模量，（MPa）
 ：載重撓度曲線上給定點的載重，（N）
 ：支撐跨度，（mm）
 ：測試梁寬度，（mm）
 ：被測樑的深度或厚度，（mm）
 ：梁中心的最大撓度，（mm）
 ：載重撓度曲線初始直線部分的斜率，（N/mm）
 ：横梁半径，（mm）

 断裂韧性测试 
樣品的斷裂韌性可用三點彎曲試驗確定，單邊缺口彎曲试样裂紋尖端的應力強度因子為：



其中，是施加的載荷，是试样厚度，是裂紋長度，是试样寬度。 在三點彎曲試驗中，循環負荷會在缺口尖端產生疲勞裂縫。 測量裂紋的長度。 然後放好试样，载荷與裂紋蔓延位移的關係圖可用於確定裂紋開始擴展時的載重。 將此載重代入上述公式即可求出斷裂韌性。

ASTM D5045-14和E1290-08標準中的关系为：



其中



裂纹长度小于0.6时，ASTM和Bower方程对的预测值几乎相同。

 标准 

 ISO 12135：金屬材料。 確定準靜態斷裂韌性的統一方法。
 ISO 12737：金屬材料。 平面應變斷裂韌性的測定。
 ISO 178：塑膠－彎曲性能的測定。
 ASTM C293：混凝土抗彎強度的標準試驗方法（使用中心點載重的簡單梁）。
 ASTM D790：非增強和增強塑膠和電絕緣材料彎曲性能的標準測試方法。
 ASTM E1290：裂紋尖端張開位移 (CTOD) 斷裂韌性測量的標準測試方法。
 ASTM D7264：聚合物基複合材料彎曲性能的標準測試方法。
 ASTM D5045：塑膠材質平面應變斷裂韌性與應變能量釋放率的標準測試方法。

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 参考 

Category:力學
Category:材料試驗