III型试样——仅适用于测定模压短切玻璃纤维增强塑料的拉伸强度；而测定该材料的其它拉伸性能时仍用I型或Ⅱ型试样。
表3-1所示的为I型、II型试样尺寸。表3-2所示的为模压拉伸试样尺寸。
2．试样制备
1）I型、I型试样采用机械加工法制备，重型试样采用模塑法制备 2）I型试样加强片的材料、尺寸及其粘结。 ① 加强片材料采用与试样相同的材料或铝板材料。 ② 加强片尺寸：其厚度为2-3mm。
表3-1 I型、II型试样尺寸 单位：mm
表3-2 模压拉伸试样尺寸 单位；mm
其宽度为，采用单根试样粘结时，加强片的宽度就取为试样的宽度，若采用整体粘结后再加工成单根试样，则宽度应满足所要加工试样的要求。
③ 加强片的粘结。用细砂纸打磨(或喷砂)粘结表面，注意不应损伤材料强度。然后用溶剂(如丙酮)清洗粘结表面，再用韧性较好的室温固化胶(如环氧胶粘剂)粘结。注意：要对试样粘结部位加压一定的时间。
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3．试样数量
必须保证有5个有效试样。 四、实验原理
复合材料拉伸试验适用于测定玻璃纤维织物增强塑料板材和短切玻璃纤维增强塑料的拉伸力学性能。在假设材料均匀、各向同性、应力应变关系符合胡克定律的前提下，其力学性能一般仍按材料力学公式计算。但对纤维增强塑料实际上不太符合这些假设，试验过程中不完全符合胡克定律，在超过比例极限以后，往往在纤维和树脂的粘结面处会逐步出现微裂缝，形成一个缓慢的破坏过程，这时，要记下其发出的声响和试样表面出现白斑时的载荷，并绘制其破坏图案。
拉伸实验是指在规定的温度((23?2)oC)，湿度(相对湿度45%～55%)和试验速度下，沿试样纵轴方向施加拉伸载荷使其破坏的实验。其相应的材料力学性能指标如下。
1．拉伸强度σb
当试样拉伸至最大载荷时，记录该瞬时载荷，由下式计算拉伸强度：
?b?Fmax bh式中Fmax为试验最大载荷；b为试样宽度；h为试样厚度。 2．弹性模量E
试样是预先按规定方向(如板的纵向和横向)切割而成的，使各向异性材料转变为单向取样测量，故可假定在这种形式的试样上其应力、应变关系服从胡克定律，其拉伸弹性模量E可表示为：
E?l0?F bh?l式中：ΔF为载荷—位移曲线上初始直线段的载荷增量；Δl为与载荷增量ΔF对应的标距l0内的位移增量。 3．割线弹性模量Es
若材料的拉伸应力—应变曲线没有初始直线段，则可测定其规定应变下的割线弹性模量，它是曲线上原点和规定应变相对应点的连线的斜率，称之为拉伸割线弹性模量，由下式计算：
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Es?Fl0
bh?ls式中：Es为在0.1%、0.2%或0.4%应变下的拉伸割线弹性模量；F为载荷—位移曲线上产生规定应变时的载荷；Δls为与载荷F对应的标距l0内的变形值。 4．破坏(或最大载荷)伸长率εt
试样拉伸破坏时或最大载荷处的伸长率，称为破坏(或最大载荷)伸长率，记 为εt(%)，按下式计算：
?t??lbl0?100%
式中：Δlb为试样拉伸破坏时或最大载荷处标距l0内的伸长量。 五、实验步骤
1．试样准备
试验前，试样在试验标准环境中至少放置24h。不具备环境条件者，试样可在于燥器内至少放置24h。
用游标卡尺在试样工作段内的任意三处，测量其宽度和厚度，取算术平均值。
2．试验机和仪器准备
1）设定试验机的加载速度。测定拉伸强度时，I型试样的加载速度为l0mm/min；I型、III型试样的加载速度为5mm/min；测定拉伸弹性模量等时，加载速度一般为2mm/min。
2）预估最大载荷，设定加载力值。
3）夹持试样，使试样的中心线与上、下夹具的对准中心线一致，并在试样工作段安装电子引伸计，施加初载(约为破坏载荷的5%)。 4）将电子引伸计、电阻应变仪、控制电脑相连接。
3．试验
加载，自动记录载荷—变形曲线。连续加载至试样破坏，记录破坏载荷(或最大载荷)及试样破坏形式。
必须指出：在试样拉伸过程中，一要注意听有否开裂声，二要注意观察试样表面上有否白斑出现。当发出开裂声和有白斑出现时，应记录此时的载荷，此时，拉伸应
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力—应变曲线形成折线，形成所谓第一弹性模量和第二弹性模量问题。形成第二弹性模量是复合材料的特点，其原因是，在受力状况下树脂和纤维延伸率不同，在界面处出现开裂，此时，复合材料中有缺陷的纤维先行断裂，使纤维总数少于起始状态时的数量，相应每根纤维上受力增加，形变也就增加，致使弹性模量降低。 若试样出现以下情况，则试验无效： 1）试样破坏在内部缺陷明显处。
2）I型试样破坏在夹具内或圆弧处；重型试样破坏在夹具内，或试样断裂处离夹紧处的距离小于l0mm。
4．试验结果处理与分析
1）通过记录曲线，采集载荷与相应的变形值，计算得到拉伸强度、弹性模量(或拉伸割线弹性模量)和伸长率。
2）II型试样破坏在非工作段时，仍用工作段横截面积来计算，记录试样断裂位置。
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实验四 金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定
一、实验目的和要求
1．测定低碳钢的剪切屈服点?s、抗剪强度?b和铸铁的抗剪强度?b，观察扭矩—扭转角曲线（T-φ曲线）。
2．观察两类材料试样扭转破坏断口形貌，并进行比较和分析。 3．测定低碳钢的切变模量G。
4．验证圆截面杆扭转变形的胡克定律（??Tl/GIp）。 二、实验设备和仪器
1．微机控制扭转试验机。 2．游标卡尺等。 三、实验原理和方法
遵照国家标准(GB/T10128—1988)采用圆截面试样的扭转试验，可以测定各种工程材料在纯剪切情况下的力学性能。如材料的剪切屈服点?s和抗剪强度?b等。圆截面试样须按上述国家标准制成(如图4-1所示)。试样两端的夹持段铣削为平面，这样可以有效地防止试验时试样在试验机卡头中打滑。
图 4-1
试验机软件的绘图系统可绘制扭矩一扭转角曲线，简称扭转曲线（图4-2a、b中的T—φ曲线）。
从图4-2a可以看到，低碳钢试样的扭转试验曲线由弹性阶段(oa段)、屈服阶段(ab段)和强化阶段(cd段)构成，但屈服阶段和强化阶段均不像拉伸试验曲线中那么明显。由于强化阶段的过程很长，图中只绘出其开始阶段和最后阶段，破坏时试验段的扭转
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