Испытание на четырехточечный изгиб предоставляет значения модуля упругости при изгибе , напряжения при изгибе , деформация при изгибе и реакция материала на изгибное напряжение-деформация. Это испытание очень похоже на испытание на трехточечный изгиб. Основное отличие заключается в том, что при добавлении четвертой опоры часть балки между двумя точками нагрузки подвергается максимальной нагрузке, а не только материал непосредственно под центральной опорой в случае трехточечного изгиба.
Это различие имеет первостепенное значение при изучении хрупких материалов, где количество и серьезность дефектов, подвергающихся максимальному напряжению, напрямую связаны с прочностью на изгиб и возникновением трещин. По сравнению с испытанием на изгиб в трех точках, в испытании на изгиб в четырех точках в области между двумя нагружными штифтами нет никаких сдвигающих усилий. Поэтому испытание на изгиб в четырех точках особенно подходит для хрупких материалов, которые не могут хорошо выдерживать сдвиговые напряжения.
Это один из наиболее широко используемых приборов для определения усталости и жесткости при изгибе асфальтобетонных смесей.
Метод проведения испытания обычно предполагает использование специального испытательного приспособления на универсальной испытательной машине. Детали подготовки, кондиционирования и проведения теста влияют на результаты теста. Образец помещается на два опорных штифта, расположенных на заданном расстоянии друг от друга, и два нагрузочных штифта, расположенных на равном расстоянии вокруг центра. Эти две нагрузки опускают сверху с постоянной скоростью до разрушения образца.
Расчет напряжения изгиба
В этих формулах используются следующие параметры:
Преимущества испытаний на трехточечный и четырехточечный изгиб перед испытаниями на одноосное растяжение включают:
К Недостаткам относятся:
Керамика обычно очень хрупкая, и ее прочность на изгиб зависит как от присущей ей прочности, так и от размера и серьезности дефектов. Воздействие максимального напряжения на большой объем материала снизит измеренную прочность на изгиб, поскольку увеличивает вероятность появления трещин, достигающих критической длины при данной приложенной нагрузке. Значения прочности на изгиб, измеренной при четырехточечном изгибе, будут значительно ниже, чем при трехточечном изгибе. По сравнению с испытанием на трехточечный изгиб этот метод более пригоден для оценки прочности образцов стыковых соединений. Преимущество испытания на четырехточечный изгиб заключается в том, что большая часть образца между двумя внутренними нагружающими штифтами подвергается постоянному изгибающему моменту, и, следовательно, позиционирование области соединения является более повторяемым.