ASTM D2990-2017 塑料拉伸、压缩和弯曲蠕变试验 —— 数据采集、结果计算与试验报告
1. 核心数据采集项目
（1）初始应变/挠度 ε₀/f₀：施加恒定载荷后立即（通常在加载后30 s内）记录的初始应变或跨中挠度值。
（2）蠕变应变/挠度 ε_c(t)/f_c(t)：在时间t时刻记录的应变/挠度值减去初始值。
（3）蠕变模量 E_c(t)：E_c(t) = σ₀ / ε(t)，其中σ₀为施加的恒定应力，ε(t)为时间t时刻的总应变-2。
（4）蠕变速率：蠕变曲线线性段的斜率。
（5）蠕变断裂时间 t_f：在恒定拉伸载荷下试样从加载到断裂的时间-2。
（6）蠕变曲线：以时间为横坐标（对数坐标）、应变（或挠度）为纵坐标绘制曲线。典型蠕变曲线包含三个阶段：初始蠕变阶段（应变速率逐渐减小）、稳态蠕变阶段（应变速率为常数）和加速蠕变阶段（应变速率逐渐增大直至断裂）。
（7）应力-断裂时间曲线（蠕变断裂包络线） ：在不同应力水平下测定断裂时间，绘制应力与断裂时间的关系曲线-2。
2. 结果计算公式
（1）拉伸蠕变应变：ε_c(t) = (L_t − L₀) / L₀ × 100%，式中L₀为初始标距长度，L_t为时间t时的标距长度。
（2）压缩蠕变应变：ε_c(t) = (h₀ − h_t) / h₀ × 100%，式中h₀为初始试样高度，h_t为时间t时的试样高度。
（3）弯曲蠕变挠度：f_c(t) = f(t) − f₀，单位mm。
（4）弯曲应变：ε(t) = [6 × h × f(t)] / L² × 100%，式中h为试样厚度（mm），L为支座跨距（mm），f(t)为时间t时的跨中挠度（mm）。
（5）蠕变模量：E_c(t) = σ₀ / ε(t)，单位MPa。
3. 数据处理与曲线绘制
每个应力水平至少测试3个有效试样。计算各时间点蠕变应变/挠度的算术平均值及标准差（或变异系数）。
绘制蠕变曲线：横坐标为对数时间lg(t)，纵坐标为蠕变应变ε_c(t)（%）或蠕变挠度f_c(t)（mm）。如需进行多应力水平对比，将各应力水平的蠕变曲线绘制于同一坐标系中-。
绘制应力-断裂时间曲线（蠕变断裂包络线）：横坐标为对数时间lg(t_f)，纵坐标为施加应力σ₀（MPa）-2。
绘制等时应力-应变曲线：在特定时间点（如1 h、10 h、100 h、1000 h）绘制应力与应变的关系曲线，用于插值确定产生特定应变的应力值-2。
4. 试验报告内容清单
依据ASTM D2990-2017规定，试验报告须至少包含以下内容：
① 材料信息：塑料材料的完整标识（牌号、供应商、树脂类型、填充剂及添加剂类型）。
② 试样信息：试样类型（拉伸Ⅰ型/Ⅳ型、压缩棱柱/圆柱、弯曲矩形梁）、尺寸（mm）、制备方法（注塑/机加工）、状态调节条件（温度、湿度、时间）。
③ 测试设备参数：蠕变试验机型号与加载方式、引伸计/位移传感器型号与精度（mm）、三点弯曲夹具规格（支座半径、压头半径、跨距mm）、环境箱温湿度控制精度。
④ 测试参数：加载模式（拉伸/压缩/弯曲）、试验温度（℃）、相对湿度（%）、施加应力（MPa）或载荷（N）、试验持续时间（h）。
⑤ 测试数量与结果：有效试样数、各时间点的蠕变应变/挠度平均值及标准差、初始应变/挠度平均值（%或mm）、蠕变模量数据（如计算）。
⑥ 蠕变曲线图：以对数时间lg(t)为横坐标、蠕变应变ε_c(t)（%）或蠕变挠度f_c(t)（mm）为纵坐标绘制曲线。
⑦ 应力-断裂时间曲线图（如进行蠕变断裂试验）：以对数时间lg(t_f)为横坐标、施加应力σ₀（MPa）为纵坐标绘制曲线。
⑧ 等时应力-应变曲线图（如绘制）：以应变为横坐标、应力为纵坐标，各时间点曲线绘制于同一坐标系。
⑨ 失效模式描述（如发生蠕变断裂）：断裂位置、断口特征描述及代表性照片。
⑩ 异常数据说明：任何与标准规定不一致的测试条件。
⑪ 其他信息：测试日期、测试人员、实验室编号。
广化测评（广州合成材料研究院有限公司）
