塑料容器根據原料和加工成型方法不同分類較多。塑料容器與木材、金屬和玻璃陶容器相比具有重量輕、柔軟性和彈性良好，耐化學藥品腐蝕性強，易成型和批量生產等特點。

　　為了確保塑料容器的質量，對塑料容器進行測試是必要的。應力－應變試驗是所有力學試驗中使用最廣泛的一種試驗，具有一定的實用性。應力－應變曲線與試驗類型有關，可通過拉伸試驗、壓縮試驗、彎曲試驗和剪切試驗獲得。

一、拉伸試驗

1�被�本原理
　　拉伸試驗是在規定的試驗溫度、濕度與試驗速度下，在試樣上設軸向施加拉伸載荷，測定應力－應變曲線，直至破壞。

2�痹囼炘O備

　　根據拉伸試驗機負荷測定的方式不同，拉伸試驗機可分為兩種：一種是用杠桿和擺錘組合的拉伸試驗機；另一種是用轉換裝置將負荷大小轉變為電訊號的自動記錄測力系統做成的電子式拉伸試驗機。無論哪一種類型的試驗機，更換夾具后都可以進行拉伸、壓縮、彎曲、剪切、撕裂、剝離等各項常規力學性能試驗。如附加高低溫裝置，還可以進行高低溫條件下的力學性能測試。

①擺錘式拉伸試驗機
　　試樣受力變形時，作用在上夾頭的力通過AB和CD兩級杠桿傳遞，帶動擺錘繞支點轉動而抬起。AB杠桿有兩個支點，試樣受拉力時以A點為支點，B點脫開；受壓力時便會自動更換為B點為支點，而A點脫開。這樣無論拉伸和壓縮總使擺錘向一個方向擺動。擺桿推動水平齒桿使齒輪和指針轉動，指針旋轉的角度與試樣所受的力成正比�？潭缺P上的數字即是試樣受力的大小。
　　加載方法可以采用機動和手搖裝置；速度調節可以采用無級變速裝置。一般的試驗機可以更換3～4種擺錘重量，測力度盤上也對應有3～4種刻度，分別表示其測力范圍。


②電子式拉力試驗機
　　試樣變形所承受的力，通過力傳感器中的電阻應變片轉化為電訊號，經過X－Y記錄器的X軸。小變形測量用差動變壓器測量，訊號經放大后輸入X－Y記錄器的Y軸。這樣就可以在記錄器上自動描繪出載荷－變形曲線；大變形測量是通過裝在大變形測量變速箱上的發送自整角機和裝在X－Y記錄器上的接收自整角機來實現的。
　　橫梁速度的控制和調整是由同步電機、速度給定自整角機、相敏放大、直流電機、電機擴大機組、測速發電機組成的隨動系統來完成的。循環裝置是使用兩個行程開關，使橫梁在這兩個行程開關所限定的行程內往返運動從而達到變形循環。

3.拉伸試驗時常用測量變形的裝置

①差動變壓器測長計
    它是一種接觸式的測量變形裝置。由一個初級線圈W1和兩個完全對稱的次級線圈W2、W3及一個鐵芯所組成。當在初級線圈上加上一個交流電壓U時，兩個次級線圈中便分別產生感應電勢E 1和E 2。E 1和E2的大小是隨鐵芯位置的改變而變化的。因此，將差動變壓器測長計外殼固定在試樣一標線上，而與鐵芯有聯系的一端固定在試樣另一標線上，當試樣伸長時，鐵芯就發生位移，根據E 1、E 2大小的變化，通過放大，在記錄器上可以直接讀出試樣變形的大小。也可以在X－Y記錄器上與載荷訊號組成載荷－變形曲線。差動變壓器測長計的測量范圍一般在0～20mm。

②滑線電阻式測長計
    它也是一種接觸式的測變形裝置。試驗時將滑線電阻架上的兩個夾子夾在試樣的標線上，試樣伸長時，帶動兩個夾子移動，夾子的另一端有滾輪在滑線電阻上滾動，這樣兩個夾子之間的電阻值也隨之改變，通過由滑線電阻組成的測量電橋，可測得試樣伸長數值。其測量范圍一般在0～300mm。

③鏡式引伸儀
    鏡式引伸儀是一種應用光學原理測量小變形的儀器。用彈簧夾將支架的固定刀刃和菱形活動刀刃卡緊在試樣上，兩刀刃之間的距離l為標準。當試樣伸長Δl時，活動刀刃將繞其頂點o轉動一個小角度θ。可以得到Δl
　　Δl=asinθ……　(1)        式中：α為菱形刀刃對角線的長度。
    除了上述3種測變形的裝置外，還有測量小變形的接觸式百分表引伸儀，杠桿式引伸儀等。還有測量大變形的無接觸式的光電追蹤伸長計，它可以將測得的伸長數值轉化為電訊號與載荷電訊號在記錄器上組成載荷－變形曲線。

4�庇绊懤�伸強度的因素

①試樣尺寸形狀的影響
　　在拉伸試驗中，對硬板材料的啞鈴形試樣來說，選擇適當的試樣尺寸，應使其斷裂時，能斷裂在有效部分，否則將會給試驗結果帶來一些偏差。要使拉伸試樣斷裂在有效部分，主要是選擇適當的過渡圓弧半徑和有效寬度。
    若選擇試樣過渡圓弧較大，可使應力集中減少， 這對試樣斷裂在有效長度內有很大好處。但是過渡圓弧半徑過大，會使過渡區域占的面積相應增大，從這點上講，又增加了試樣斷在非有效部分的可能性。同時過渡圓弧選擇得不適當，又會帶來一些試樣加工中的影響因素。
　　從統計數據看，選用過渡圓弧半徑為75mm和100mm差別不大。在試驗方法中規定的層壓板和其他板材的啞鈴形試樣的過渡圓弧半徑是75mm。
　　對于板材啞鈴形試樣寬度的影響，選用寬度為10mm的試樣，其斷在有效部分的百分數遠遠高于寬度為15mm的試樣。在試驗方法中，規定的層壓板和其他板材試樣的寬度為10mm。
　　對于薄膜材料來說，有些方法中曾采用長條形試樣，使用長條形試樣斷在夾頭內和有效部分外的機率很多，造成了處理試驗結果數據的困難。而拉伸過程中，長條形試樣沿拉伸方向出現一些平行的皺紋，而啞鈴形試樣則十分平展，斷在有效部分試樣的百分數也較長條形為高，所以在試驗方法中規定薄膜拉伸試樣采用有效寬度為10mm，過渡圓弧半徑為14mm的啞鈴形式樣。

②試驗速度的影響
    試驗速度對壓制、壓注、層壓板和其他板材的影響：在試驗方法中規定了壓制、壓注、層壓板材和其他板材的試驗速度為10±5mm/min。在這個試驗速度范圍內，對拉伸強度值的測定基本上沒影響。

二、 壓縮試驗

1. 基本原理
    壓縮強度是在試樣上施加壓縮載荷至破裂(脆性材料)或產生屈服現象(非脆性材料)時，單位橫裁面積上所能承受的載荷。
σ c=×10 4(Pa)
式中：P—破壞載荷(N)；
A—試樣橫截面積(cm2)；
σc—壓縮應力(Pa)。
    屈服現象是在某一個短時間內變形增加而載荷不再增加現象，一般是對韌性材料而言。計算屈服強度時，P應取試驗機刻度盤表針第一次停頓時的載荷，按上式計算屈服強度。
    壓縮彈性模量是指在比例極限范圍內，應力和應變之比。
　　　E=(Pa)(3)
式中：σci—壓縮應力，應變圖上任意點的應力值(Pa)；
εci—壓縮應變，應變圖上任意點的應變值。

2.影響壓縮強度的因素
    影響壓縮強度的主要因素是試樣的形狀和尺寸及試驗速度。

①試樣形狀和尺寸
    選擇試樣原原則，一般是使成型和機械加工方便，試樣大小能基本反映材料的特點，又能使試樣不因失穩而破壞。
    試樣形狀：板材都采用長方體；模制樣品均采用圓柱體。
    試樣高度：試樣高度在17.5～30mm之間，對壓縮強度影響不大。在17.5mm以下，則有顯著的影響，隨試樣高度增加壓縮強度下降。分析其原因，主要是試樣上下兩端面與壓板間的摩擦力在起作用。它阻止了試樣橫向擴張和產生縱向裂縫，故壓縮強度定值偏高。當試樣增高時，這種約束作用對試樣中部的橫向變形影響變小，故壓縮強度變低。

②摩擦力
    試樣上下兩端面與壓板間的摩擦對壓縮強度的影響，還可以通過加潤滑劑的試驗來進一步得到說明。
    由于加潤滑劑使試樣上下兩端面與壓板間的摩擦力減小，所以測得的壓縮強度比不加潤滑劑的偏低。試驗中還觀察到兩者破壞現象也有所不同。涂潤滑劑的試樣是接近于破壞載荷時出現裂縫，而未涂潤滑劑的試樣在沒有接近破壞載荷時就出現裂縫，且破壞時有粉末飛出。但由于涂潤滑劑在做試驗中極不方便，可采用提高試樣高度的辦法達到同樣的目的。提高試樣高度與涂潤滑劑的效果基本上是一致的，都起到了減小摩擦力影響的作用。不過試樣過高將會引起失穩。
    從試驗中看到有機玻璃板的試樣高度為25mm時，載荷接近于屈服時試樣便發生歪扭，面20mm高的試樣，加載至屈服后才發生歪扭。因此國標規定試樣高度為20mm。

③平行度
    試樣上下兩端面必須平行并與各側面垂直。實踐證明，試樣上下兩端面平行度和側面垂直度對試驗結果都有影響�？梢钥闯觯�試樣上下兩端面不平行，其結果使壓縮強度偏低在2.4～7.8％左右。壓縮強度降低的原因是試樣各處受力不均，造成局部應力過大。因此，規定試樣上下兩端面互相平行并且與試樣各側面垂直，各處高度相差不應大于0.1mm。

④試驗速度與壓縮強度的關系
    壓縮試驗時，加載速度的確定很重要。在選擇加載速度時，必須考慮在一個速度范圍內對測試結果影響不大，并且誤差小，盡量使加載均勻。壓縮強度隨試驗速度的增加而增加，尤其對熱塑性材料更為明顯，對熱固性材料則影響較小。以有機玻璃為例，試驗速度為15mm/min時的壓縮的強度值比試驗速度為5mm/min的壓縮強度高11％左右，所以選擇試驗速度不宜過寬。

三、彎曲強度試驗
1�被�本原理
    彎曲強度是指采用簡支梁法，將試樣放在兩支點上，在兩支點間的試樣上施加集中載荷，使試樣變形直至破裂時的強度。
σ f=×10 4(Pa)(4)
式中：σ j—彎曲應力(Pa)
P—破壞載荷(N)；
L—試驗時試樣跨度(cm)；
b—試樣寬度(cm)；
h—試樣厚度(cm)。
    彎曲屈服強度是指某些非脆性材料，當載荷達到某一值時，其變形繼續增加，而載荷不增加時的強度，即為破壞載荷�？砂词�(4)計算屈服強度。
    彎曲強度嚴格講應指繞彎曲下的強度。但是，上面介紹的測試方法(所謂“三點式”)是存在剪力影響的。為了解決這個問題，有人提出“四點式”加載方式測定彎曲強度和彎曲彈性模量�！八狞c式”加載方式試樣中間部分為純彎曲剪力為零。

2�庇绊憦澢鷱姸鹊闹饕�因素
①試樣的影響
    試樣的加工：試樣最大厚度在標準中規定為10mm。板材試樣的厚度大于10mm時，用機械加工成10mm。加工方法基本上有兩種，即單面加工和雙面加工。對于雙面加工的試樣，測試結果會受到影響，若采用單面加工，在試驗時將加工面朝上壓頭就會接受消除或消除其影響。
    試樣厚度：試樣最大厚度國外有的標準中可允許到35～50mm。根據用有機玻璃試驗，也得出不同厚度對彎曲強度影響不大的結果。但是，試樣過厚對材料浪費太大，所以在一般情況下，規定最大厚度為10mm。
    試樣寬度：試樣寬度一般對測試性能影響不大。如果試樣厚度大于10mm，為了使試樣具有平穩狀態，應隨著試樣厚度增大而寬度也相應增大。

②應變率對彎曲強度的影響
    試樣受力彎曲變形時，橫截面上邊緣點處有最大的壓縮變形，所謂外層纖維應變速率(Sr)是指在單位時間內外層纖維相對變形的改變量。以每分鐘變形百分率表示。根據材料力學的推導，壓頭處的彎曲應變速率與壓頭移動速度(亦稱試驗速度)有以下關系：
V=(5)
當x=a時，則“四點式”彎曲試驗速度如下式：
V f4=(6)
當式(6)中a=L/2時，就變為“三點式”彎曲試驗速度：
V β=(7)
式中：a—“四點式”試樣支承點至加載點間距離(mm)；
Sr—外層纖維應變速率(％/min)。
    從上面公式看出，試驗速度與應變速率、試樣厚度、試驗跨度有關。因此，必須對此有所控制。但是，彎曲應變速率在測試過程中是不能直接觀察的，所以我們只能根據上述公式通過控制上下壓頭向下移動速度(V f)來實現。Vj稱為試驗速度。

③試驗跨度的影響
    彎曲試驗大多采用“三點式”方式進行。這種方式在受力過程中，除受彎矩作用外，還受剪力的作用。故采用“三點式”方式進行測試，對于反映塑料材料的真實性能是存在一定問題的。因此，國內外有人提出采用“四點式”方式進行測試。目前進行工作較多的還是采用“三點式”方式，用合理的選擇跨度和試樣厚度比(L/d)來達到消除剪力影響的目的。
    試樣跨度與厚度比目前基本上有兩種情況，一種是L/d=10；另一種是L/d=16。L/d愈大，剪力所占的比愈小，當L/d=10～4時，其剪力分配為5～12.5％�？梢娂袅π�應對試樣彎曲強度的影響是隨著試樣所采用跨度與試樣厚度比值的增大而減小的。但是，跨度太大則撓度也增大，且試樣兩個支承點的滑移也影響其測試結果。隨著L/d的增大，不同其彎曲強度的變化規律是不一樣的。其中對3號和4號試樣L/d在10以下，隨著L/d減小彎曲強度降低，其他材料則在L/d為6～20之間基本上沒有變化。

四、剪切強度試驗
    包裝容器中，有些構件是承受剪力的，構件在受剪力后的變形是剪切變形。

1.基本原理
    剪切強度是試樣在剪切力作用破壞下時單位面積上所能承受的載荷值。
單面剪切強度
σ s=×10 4(Pa)(9)
　　雙面剪切強度
σ s=×10 4(Pa)
式中：P—試樣最大破壞載荷(N)；
b—試樣剪切寬度(cm)；
l—試樣剪切面長度(cm)。

2.剪切方式和試樣形狀的選擇
    受力方式一般有單面拉伸剪切，單面壓縮剪切、雙面壓縮剪切和純剪切多種。
    根據實際應用的要求，剪切試樣形狀有很多種。試樣形狀和受力方式不同，剪切強度值的差別是很顯著的。一種試樣的受力方式的測定值彼此之間差別是比較大的。

3.試驗速度的選擇
    試驗速度對剪切強度有一定影響。由于材料本身的結構不同，其影響程度也不同，所以選擇試驗速度時，必須考慮到材料的特點。從實踐中觀察到，速度太大，測試結果不夠穩定，誤差也比較大。一般宜選在25mm/min以下。(peter)