6 测 试
6.1 抗弯强度和抗弯弹性模量
6.1.1 试验设备
6.1.1.1 试件支承加载夹具:支承块宽度应大于试件厚度,长度应大于试件厚度的1/2,通常不超过200mm,如图1所示。试件截面的宽度与厚度比b/d≥3时,应增加侧向支撑以防止侧向变形,而且不应阻碍试件在荷载方向上的变形。
说明:
A——试件固定端;
B——跨度内中点;
C——试件移动端;
F——荷载;
L——跨度;
e——试件挠度;
d——试件截面厚度;
b——试件截面宽度。
图1 抗弯强度和抗弯弹性模量测试示意图
6.1.1.2 加载装置应满足规定精度。
6.1.2 试件
试件最小长度不能小于试验跨距,试验时跨度与锯材截面宽度比(L/b)为17:1至21:1,其比宜采用18:1。在支承点以外试件长度应小于10倍试件宽度,同时应大于2倍试件宽度。试件的尺寸以实际测量的尺寸为准。
6.1.3 试验步骤
6.1.3.1 在试验前,应测量试件截面尺寸和长度。
6.1.3.2 将试件放在支座上,试件最大强度降等缺陷应尽量放置在加载点之间,弯曲受拉面随机选择。弯曲时,钝棱、大面积腐朽等缺陷不应放置在加载位置,避免由于大面积缺失或局部丧失承载能力而出现测量误差。
6.1.3.3 测试抗弯弹性模量时,测量试件挠度的上、下限荷载差为最大荷载的10%~40%,为保证加荷范围不超过试件的比例极限应力,试验前,可在每批试件中,选2~3个试件进行观察试验,绘制荷载-挠度曲线,在其直线范围内确定上、下限荷载。试验机以均匀速度先加荷至下限荷载,立即记录锯材挠度。然后加荷至上限荷载,再次记录锯材挠度,随即卸荷。如此反复3次。每次卸荷,应稍低于下限,然后再加荷至下限荷载。
6.1.3.4 抗弯弹性模量试验完毕后,持续加载至试件完全破坏。
6.1.3.5 记录荷载-挠度曲线、初次破坏、最大荷载以及发生突然变化处的荷载,描述试件破坏特征。
6.1.4 计算结果
抗弯弹性模量Em,应该从荷载-挠度图中的线弹性部分选择对于荷载每增加△F,相应引起的挠度增加量△e,按式(1)计算,准确至10MPa:
式中:
Em——抗弯弹性模量,单位为兆帕(MPa);
L——试样跨度,单位为毫米(mm);
b——试件截面宽度,单位为毫米(mm);
d——试件截面厚度,单位为毫米(mm);
△F——上、下限荷载差,单位为牛顿(N);
△e——△F引起的挠度,单位为毫米(mm)。
抗弯强度按式(2)计算,准确至0.1MPa:
式中:
fm——抗弯强度,单位为兆帕(MPa);
Fmax——最大荷载,单位为牛顿(N);
L——试样跨度,单位为毫米(mm);
b——试件截面宽度,单位为毫米(mm);
d——试件截面厚度,单位为毫米(mm)。