拉伸強度和屈服強度的測試通常通過拉伸試驗來完成。這種試驗使用萬能材料試驗機（也稱為拉力試驗機）來進行，可以測量材料在受力時的力學(xué)性能。以下是具體的測試方法和步驟：

1. 試樣制備

• 尺寸：根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如ASTM D638, ISO 527等）制備試樣。常見的試樣形狀包括啞鈴形（dog-bone shape）和直條形。

• 表面處理：確保試樣的表面無缺陷，避免影響試驗結(jié)果。

• 數(shù)量：準(zhǔn)備足夠的試樣以確保數(shù)據(jù)的代表性和可靠性。

2. 試驗設(shè)備

• 萬能材料試驗機：用于施加拉伸載荷并測量材料的力學(xué)響應(yīng)。

• 夾具：用于固定試樣，確保其在試驗過程中正確受力。

• 引伸計：用于測量試樣的位移或應(yīng)變。

• 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：用于記錄試驗過程中的載荷、位移和溫度等數(shù)據(jù)。

3. 試驗步驟

1. 安裝試樣：

• 將試樣正確安裝在萬能材料試驗機的夾具上，確保試樣對中且不受初始應(yīng)力。

• 如果需要測量應(yīng)變，安裝引伸計。

2. 預(yù)加載：

• 對試樣施加一個較小的預(yù)加載（通常是最大載荷的1%到5%），以消除夾具和試樣之間的間隙，并確保試樣受力均勻。

3. 開始試驗：

• 按照設(shè)定的試驗速度（如5 mm/min, 10 mm/min）對試樣施加拉伸載荷。

• 記錄整個試驗過程中的載荷-位移曲線和其他相關(guān)數(shù)據(jù)。

4. 確定屈服點：

• 有明顯屈服點的材料：觀察應(yīng)力-應(yīng)變曲線，找到屈服點（應(yīng)力-應(yīng)變曲線上的第一個峰值或明顯的非線性變化點）。

• 無明顯屈服點的材料：使用0.2%偏移法。在彈性區(qū)域畫一條平行于彈性模量直線的線，這條線與應(yīng)力-應(yīng)變曲線相交的點即為0.2%偏移屈服點。

5. 繼續(xù)加載直至斷裂：

• 繼續(xù)施加拉伸載荷，直到試樣斷裂。

• 記錄最大拉伸載荷和相應(yīng)的位移。

6. 數(shù)據(jù)記錄：

• 記錄試樣的最大拉伸載荷、屈服點的載荷、斷裂伸長率等關(guān)鍵參數(shù)。

• 如果需要，還可以記錄試樣的應(yīng)變硬化行為、彈性模量等其他性能指標(biāo)。

4. 數(shù)據(jù)分析

• 計算拉伸強度：根據(jù)記錄的最大拉伸載荷和試樣的原始橫截面積，計算材料的拉伸強度。

  $$\text{拉伸強度} = \frac{\text{最大拉伸載荷}}{\text{原始橫截面積}}$$

• 計算屈服強度：根據(jù)屈服點的載荷和試樣的原始橫截面積，計算材料的屈服強度。

  $$\text{屈服強度} = \frac{\text{屈服點的載荷}}{\text{原始橫截面積}}$$

• 計算斷裂伸長率：根據(jù)試樣斷裂時的位移變化，計算材料的斷裂伸長率。

  $$\text{斷裂伸長率} = \left( \frac{\text{斷裂后的長度} - \text{原始長度}}{\text{原始長度}} \right) \times 100\%$$

• 繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線：將試驗數(shù)據(jù)繪制成應(yīng)力-應(yīng)變曲線，分析材料的力學(xué)行為。

5. 報告編寫

• 報告內(nèi)容：包括試驗?zāi)康?、試驗設(shè)備、試樣制備、試驗步驟、試驗結(jié)果、數(shù)據(jù)分析、結(jié)論和建議。

• 報告格式：確保報告格式清晰、內(nèi)容完整，便于閱讀和理解。

6. 注意事項

• 溫度控制：如果進行高低溫試驗，確保環(huán)境箱的溫度控制精度高，避免溫度波動對試驗結(jié)果的影響。

• 試樣對中：確保試樣在夾具中對中，避免偏心載荷導(dǎo)致的誤差。

• 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性：使用高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

• 安全措施：在試驗過程中注意安全，特別是高溫試驗時，防止?fàn)C傷和火災(zāi)風(fēng)險。

• 重復(fù)性：進行多次試驗，確保數(shù)據(jù)的重復(fù)性和一致性。

7. 標(biāo)準(zhǔn)參考

• 國際標(biāo)準(zhǔn)：如ISO 527（塑料 - 拉伸性能的測定）。

• 美國標(biāo)準(zhǔn)：如ASTM D638（塑料拉伸性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法）。

• 中國標(biāo)準(zhǔn)：如GB/T 1040（塑料 拉伸性能的測定）。

通過這些詳細(xì)的步驟和方法，可以準(zhǔn)確地測定材料的拉伸強度和屈服強度，從而評估材料的力學(xué)性能。