塑料拉伸强度与拉伸模量是评估塑料力学性能的核心指标，直接关联材料选型、产品设计与质量控制。本文围绕两者的计算方法，从概念定义、公式逻辑到参数测量、误差规避，系统拆解专业计算要点，帮助读者准确掌握塑料拉伸性能的量化核心。
塑料拉伸测试的基本概念与标准依据
塑料拉伸测试需遵循GB/T 1040.1-2006（国内）或ISO 527-1:2012（国际）标准，确保结果可比性。常见试样为1A型哑铃片（原始标距50mm、宽度10mm、厚度2mm），测试条件包括23℃±2℃的环境温度、50%±10%的相对湿度，以及匹配材料特性的拉伸速度（如模量测试用5mm/min，强度测试用50mm/min）。这些标准是计算的前提，规避非标准化条件对结果的干扰。
拉伸强度的定义、公式与实例计算
拉伸强度（σt）是塑料拉伸过程中能承受的最大应力，公式为：σt = Fmax / A0。其中Fmax是测试记录的“峰值负载”（脆性塑料为断裂负载，韧性塑料为屈服阶段最大负载），A0是试样原始截面积（矩形截面为宽度×厚度，圆形截面为π×半径²）。
参数需严格统一单位：Fmax单位为N，A0单位为mm²，结果单位为MPa（1N/mm²=1MPa）。例如，某1A型试样原始宽度10mm、厚度2mm，A0=20mm²，最大负载1200N，则拉伸强度=1200N/20mm²=60MPa。
拉伸模量的定义与计算核心
拉伸模量（E）反映塑料弹性阶段的刚性，是“弹性区间内应力与应变的比值”，公式为：E = Δσ / Δε。Δσ是应力变化（σ2-σ1），Δε是应变变化（ε2-ε1）；应力σ=F/A0，应变ε=伸长量/原始标距（如标距50mm、伸长0.25mm，应变0.5%）。
标准中通常采用“割线模量”，即选取0.05%~1%的应变区间计算斜率。例如，某试样在ε1=0.05%时应力5MPa，ε2=1%时应力10MPa，则Δσ=5MPa，Δε=0.95%，模量=5/0.0095≈526MPa。
计算前的试样参数测量要求
原始参数精度直接影响结果：宽度用≥0.0₂mm游标卡尺测三点取平均，厚度用≥0.01mm千分尺测三点取平均；原始标距用标距仪标记，误差≤⁰.5mm。例如，厚度测量若偏差0.1mm，则A0偏差10%（2mm→1.9mm时，A0从20mm²变为19mm²），拉伸强度结果偏差约5%。
测试过程中的数据采集要点
需用带引伸计的电子试验机同步采集负载与伸长量，生成应力应变曲线。引伸计需卡紧试样标距内区域，避免滑动导致伸长量偏大（会使模量计算值偏小）。老式试验机需手动记录关键节点（如0.05%应变、1%应变、峰值负载），确保数据连续性。
常见计算错误与规避方法
1、混淆原始与断裂截面积：拉伸强度必须用原始截面积A0，若用断裂后颈缩的截面积，结果会偏大；
2、误取断裂负载为Fmax：韧性塑料屈服后负载下降，需取曲线峰值点；
3、模量应变区间选错：需严格选0.05%~1%，避免非线性阶段；
4、单位不统一：Fmax用kgf时需转N（1kgf=9.81N），A0用cm²时转mm²（1cm²=100mm²），否则结果偏差10倍以上。