本文引用：GB T 17657-2022《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》中靜曲強(qiáng)度和彈性模量測定——三點(diǎn)彎曲法

1方法描述

靜曲強(qiáng)度是確定試件在最大載荷作用時的彎矩和抗彎截面模量之比；彈性模量是確定試件在材料的彈性極限范圍內(nèi)，載荷產(chǎn)生的應(yīng)力與應(yīng)變之比。三點(diǎn)彎曲的靜曲強(qiáng)度和彈性模量，是在兩點(diǎn)支撐的試件中部施加載荷進(jìn)行測定。

2儀器設(shè)備

2.1TDSB-WS3型人造飾面板電子萬能試驗機(jī)或TD17657-JQ人造板靜曲強(qiáng)度試驗機(jī)，根據(jù)產(chǎn)品要求選擇合適的載荷量程范圍，測量精度為載荷值的1%。試驗機(jī)由以下部分組成。

a)兩個平行的圓柱形支承輥(見圖8),輥長度應(yīng)超過試件寬度。當(dāng)板基本厚度t≤6mm時，支承輥直徑為(10±0.5)mm；當(dāng)板基本厚度t>6mm時，支承輥直徑為(15±0.5)mm。支承輥之間的距離應(yīng)可調(diào)節(jié)。

b)圓柱形加載輥(見圖8),當(dāng)板基本厚度t≤6mm時，加載輥直徑為(10±0.5)mm；當(dāng)板基本厚度t>6mm時，加載輥直徑為(30±0.5)mm。加載輥軸線應(yīng)與支承輥軸線平行，并與兩支承輥之間距離相等。

c)變形測量儀(如百分表或類似測量工具),置于支承輥中間，測量試件變形，分度值為0.01 mm。

d)測量系統(tǒng)，可測量施加到試件上的載荷，精確度為測量值的1%。

標(biāo)引序號說明：

1——試件：2——加載輥：3——支承輥；F——載荷；t——試件厚度。

注：l2=L+50；l1≥20t；t≤6·∮d1=∮d2=(10±0.5)；t>6·∮d1=(30±0.5),∮d2=(15±0.5)。

圖8靜曲強(qiáng)度和彈性模量測定裝置示意圖

2.2千分尺，量程0mm~25mm、25 mm~50mm、50 mm~75mm,分度值0.01 mm。

2.3游標(biāo)卡尺，量程0mm~300mm、0mm~600mm、0mm~1500mm,分度值0.05mm或優(yōu)于0.05 mm。

3試件要求

3.1試件尺寸

通常試件尺寸為長l?≥(20t+50)mm,t為試件基本厚度，且150 mm≤l?≤1050mm；寬b=(50±1)mm。

對于管孔平行于試件長度的孔狀、蜂窩狀等空心結(jié)構(gòu)板，試件寬度至少為各管孔截面單元寬度的兩倍(即兩倍管徑加兩個壁板厚度),試件應(yīng)有一對稱的橫斷面，見圖9。若試件管孔垂直于試件長度，加載輥應(yīng)位于壁板正上方。

單位為毫米

圖9空心板的橫斷面

測定靜曲強(qiáng)度時如果試件撓度變形很大而試件并未破壞，則兩支座間距離應(yīng)減小，但不小于100 mm。檢測報告中應(yīng)寫明試件破壞時的支座距離。如果發(fā)生此類情況，則應(yīng)重取試件測定。膠合板類試件應(yīng)沒有明顯影響其強(qiáng)度的特征。

3.2試件平衡處理

必要時，將試件置于溫度(20±2)℃、相對濕度(65±5)%TD17657-YH型人造板理化性能試驗恒溫恒濕可編程環(huán)境箱中平衡至質(zhì)量恒定，即相隔24h兩次稱重結(jié)果之差不超過試件最后一次稱重質(zhì)量的0.1%。

4試驗步驟

4.1根據(jù)板的縱橫向，取兩組試件進(jìn)行試驗。在每組試件內(nèi)，測試時一半試件正面向上，一半試件背面向上。

4.2按4.1規(guī)定測量試件厚度和寬度。在試件對角線交叉點(diǎn)測量試件厚度，在試件邊長中部測量試件寬度。

4.3調(diào)節(jié)試驗機(jī)兩支座跨距至少為試件基本厚度的20倍，最小為100 mm,最大為1000 mm。測量支座間的中心距，精確至1 mm。

4.4試件平放在支座上，試件長軸與支承輥垂直，試件中心點(diǎn)在加載輥下方(見圖8)。

4.5選擇適當(dāng)?shù)募虞d速度恒速加載，在(60±30)s內(nèi)達(dá)到最大試驗載荷。試驗過程中測量試件的撓曲變形量，精確至0.1 mm,同時記錄該撓曲變形量對應(yīng)的試驗載荷，精確至測量值的1%。根據(jù)撓曲變形量和對應(yīng)的載荷值繪制載荷一撓度曲線。如果撓度變形測得的是增量讀數(shù)，則至少取6對載荷一撓度值。

4.6記錄最大載荷，精確至測量值的1%。

5計算結(jié)果與表示

5.1靜曲強(qiáng)度

5.1.1試件靜曲強(qiáng)度

試件靜曲強(qiáng)度(g)按式(7)計算，精確至0.1 MPa:

σb=（3×Fmax×L1）/(2×b×t2）

式中：

b——試件靜曲強(qiáng)度，單位為兆帕(MPa)；

Fmax——試件破壞時最大載荷，單位為牛頓(N)；

l?——兩支座間距離，單位為毫米(mm)；

b——試件寬度，單位為毫米(mm)；

t——試件厚度，單位為毫米(mm)。

5.1.2板靜曲強(qiáng)度

對于縱橫向結(jié)構(gòu)有差異的板材，以同一張板、同組內(nèi)試件靜曲強(qiáng)度算術(shù)平均值為板縱向靜曲強(qiáng)度或板橫向靜曲強(qiáng)度，精確至0.1 MPa。

對于縱橫向結(jié)構(gòu)無明顯差異的板材，以同一張板全部試件(縱橫向兩組試件)靜曲強(qiáng)度算術(shù)平均值為板靜曲強(qiáng)度，精確至0.1 MPa。

5.2彈性模量

5.2.1試件彈性模量

試件彈性模量(E)按式(8)計算，精確至10 MPa:

Eb=〔l13/（4×b×t3）〕×〔（F2-F1)/(a2-a1）〕

式中：

E. ——試件彈性模量，單位為兆帕(MPa)；

L?——試件長度，單位為毫米(mm)；

b——試件寬度，單位為毫米(mm)；

t——試件厚度，單位為毫米(mm)；

F?-F?——在載荷-撓度曲線中直線段內(nèi)載荷的增加量(見圖10),F?值約為最大載荷的10%,F?

值約為最大載荷的40%,單位為牛頓(N)；

a?-a?——試件中部變形的增加量，即在力F?~F?區(qū)間試件變形量，單位為毫米(mm)。

圖10彈性變形范圍內(nèi)的載荷-撓度曲線

5.2.2板彈性模量

對于縱橫向結(jié)構(gòu)有差異的板材，以同一張板、同組內(nèi)試件彈性模量算術(shù)平均值為板縱向彈性模量或板橫向彈性模量，精確至10 MPa。

對于縱橫向結(jié)構(gòu)無明顯差異的板材，以同一張板全部試件(縱橫向兩組試件)彈性模量算術(shù)平均值為板彈性模量，精確至10 MPa。