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ISO 3386压缩应力值

软质泡沫压缩应力/应变特性 – ISO 3386-1和ISO 3386-2

ISO 3386标准建立了一种测定低密度弹性多孔材料压缩应力-应变特性(压缩应力值)的方法。ISO 3386-1涉及的是密度不超过250 kg/m3的软质泡沫,而ISO 3386-2主要涉及密度高于250 kg/m3的致密弹性泡沫(发泡橡胶)。

压缩应力值是在规定的环境条件下,以初始高度的65%、40%和25%对软质泡沫试样进行规定的整面压缩而呈现的抗压性能(根据其尺寸进行标准化)。压缩应力值以千帕表示(kPa = 10³N/m²)。压缩应力值越高,越坚固。

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软质泡沫压缩应力值标准

测定压缩应力值的国际标准ISO 3386-1和ISO 3386-2标准,以及ASTM D3574试验C标准。

汽车行业,还有一些在各工厂标准中规定的其他试验方法:

  • BMW QV 52009-1
  • Daimler DBL 5452
  • General Motors GMW 15471、General Motors GME-GMI 60283-8
  • PSA D 41003、PSA D 411541
  • Renault N° 1002、Renault N° 1541
  • Toyota TSM 7100 G第4.2节
  • Volkswagen PV 3410

在某些情况下,试验方法在试验程序和具体试验结果方面有所不同,因此无法直接在两种方法之间比较结果。

符合ISO 3386标准的试样

  • 符合ISO 3386-1的标准试样必须是长方体,具有矩形圆柱体的方形截面,最小宽度或直径/厚度比为2:1。首选厚度为50 +/- 1 mm,且不得小于10 mm。试样的表面积不得小于2,500 mm²。
  • 不过,ISO 3386-2不允许使用圆柱形试样。对于符合ISO 3386-2标准的试样,待加载的方形表面必须具有至少40mm的边缘长度和4:1的宽厚比。

ISO 3386试验,试验设备

压缩应力值描述了在标准试样的压缩试验中测定的软质泡沫的材料特性。试验期间,在精确定义的条件下测量软质泡沫的变形行为,并以应力-应变图来表示它。

运行试验:

  • 对于根据ISO 3386标准进行的试验,规定了整个试样表面的压缩应力。因此,压板必须大于待测试样。闭孔泡沫需要在压板中开6.5 mm的通风孔,以防形成气垫。
  • 一般来说,该试验包含三个预载循环,用于调节试样,紧接着是一个测量循环,在此循环中测定特性值。在第一个预载循环开始时,由试验机直接测定试样的初始高度。
  • 在此条件下,试样的变形行为相对复杂。多孔结构的横向移动伴随着发生在近切割面处的剪切应力;而在试样块的中轴线上主要是纯压缩变形。正因如此,无法对采用此试验方法测得的不同尺寸试样的测试结果进行有效对比。但是,如果采用的是ISO 2439(压痕硬度),切割边缘的影响则不适用,因为压头小于试样。如果试样足够大,则压痕硬度代表一个与尺寸无关且可再现的特性值,非常适用于质量保证目的,因此具备根据ISO 3386测量压缩应力值的优点。

ISO 3386 - 特性值

经过第四次循环(测量循环)后,在规定的变形(Fxx)下以牛顿为单位读取力。结果

  • 压缩应力-应变特性Ccxx,用于任何要求的变形百分比(单位:千帕): Cxx = 1,000 * Fxx/A
  • 还有变形为40% CV40(单位:千帕)时的压缩应力值(仅适用于ISO 3386-1):CV40 = 1,000 * F40/A
    A:试样表面积(单位:mm2

RenaultPSA集团采用的方法是例外。 测试总共为五个试验循环,对其中的第一个和最后一个进行评估。 为了增加位移测量的精度,该标准还要求对试验机变形进行补偿修正。 该补偿功能是所有ZwickRoell材料测试机的标配功能。

通过将精密天平从ZwickRoell集成到testXpert测试软件中,可以将批量密度测量过程(ISO 845和ASTM D3574试验A)集成到测试序列中。

ISO 3386 - 特殊试验技术要求

ZwickRoell提供全方位的产品组合,用于根据ISO 3386-1和ISO 3386-2标准测定压缩应力值

  • zwickiLine系列万能试验机非常适用于采用标准试样的试验方法,且有四种不同的试验力范围(0.5/1/2.5/5 kN)和三种试验机机架高度。
  • ProLine系列万能试验机还能进行部件测试,安装的压板宽度不超过400 mm,采用较高的试验力进行试验。

根据ISO 3386测量压缩应力-应变特性有各种特殊的试验技术要求

  • 校正试验机变形:试验机机架和力传感器显示施加载荷情况下的固有变形。 这意味着压板的距离实际上大于规定的距离。 该固有变形被ZwickRoell testXpert测试软件记录下来并用于校正。 在试验期间,必须在线进行校正,以确保在保载时间内压板的距离正确。
  • 特殊软件功能包括试样厚度的记录和计算、压缩百分比的预计算、两个路径零点和两个试样厚度的处理(如有必要)、对结果进行符合标准的计算和报告,确保测试符合标准。

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有关符合ISO 3386的压缩应力值的常见问题解答

压缩应力-应变值,也称为压缩应力值,是在特定环境条件下对规定试样进行规定的整面压缩的抗压性能。

ISO 2439压痕硬度ISO 3386压缩应力值之间的主要差异在于相同试验方法中不同试样尺寸测量值的可再现性。如果试样足够大,则ISO 2439压痕硬度代表一个与尺寸无关且可再现的特性值,非常适用于质量保证目的,因为使用的压头小于试样可消除切割边缘的影响。另一方面,根据ISO 3386进行整面压缩,多孔结构的横向移动伴随着发生在近切割面处的剪切应力;而在试样块的中轴线上主要是纯压缩变形。正因如此,无法对采用此试验方法测得的不同尺寸试样的测试结果进行有效对比。

ISO 3386-1测定的是密度不超过250 kg/m3的软质泡沫的压缩应力值,而ISO 3386-2主要涉及的是密度高于250 kg/m3的致密弹性泡沫(发泡橡胶)。除了在ISO 3386-1和ISO 3386-2中测定的压缩应力应变值之外,ISO 3386-1还测定压缩应力值。ISO 3386-2需要的试验速度比ISO 3386-1的低。

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