生坯的抗析强度除与坯体配方有关外，还与原料细度、粉料造粒和级配、冲压成型压力等许多因素有关。生产过程中，人们常常从坯体抗析强度的变化来分析、掌握各生产工序的变化情况。在科研、试制过程中，也要对生坯的抗折强度进行一系列的测定，故如何使对生坯抗析强度的测定更能适应当前生产实际，是我们需要解决的问题之一。

一、生坯抗折强度的测定

    生坯抗折强度测定的方法有多种，但不论用什么方法测定，其原理都是相同的。

    有的单位用抗折机来测定生坯抗折强度的。其方法是：将宽为b、厚为的被测试样（生坯）放在测试机上相距为L的支架上，在支架中部对坯体施加作用力P（图1所示），直到坯体断为止。坯体的抗折强度值由下式计算：

       （1）

式中：P_h——生坯抗折强度值（公斤/厘米²）

      P——施加的作用力（公斤）

      L——支架两支座间距（厘米）

      b——坯体宽度（厘米）

      h——坯体厚度（厘米）

    用抗折机测定和（1）式计算出的生坯抗折强度误差很小，数据较为准确。但是，抗折机价格昂贵，加上计量工作还没有引起人们足够的重视，许多工厂都没有这一设备。

由于生产中对生坯抗折强度的测定要求不很严格，而抗折强度值又得经常性的及时测定，因此，用简易法测定生坯抗折强度就应运而生了。

    简易法测定生坯抗折强度是这样的，即制作一相距为L的支架，将宽为b厚为h的生坯置于其上，在坯体上（支架的中心线部位）放上一块宽为d的压重块（图2所示）。测试时往d上逐渐加上压重法码，直至坯体试块被折断为止，计出加重的法码总重量设其为P。

    简易法测定生坯抗折强度数据的计算，是不可用（1）式来计算的。从图1和图2我们可以看到，抗折机测定坯体强度时，坯体受到的作用力是分布在一条线上的。而用简易法测定时，坯体所受到的力是分布在宽为b 长为d的面上的，这是两者的主要不同之处。因此，公式（1）显然不适用于简易法测定坯体抗折强度的计算。所以，必须有一个相适应的计算方法进行对简易测定生坯抗折强度数据的计算。

二、计算公式的求导

    生坯的抗折强度是生坯受到弯曲应力而受到破坏时的最大应力，它的大小等于坯体所受到的破坏力矩与折断处坯体的阻力力矩之比。

    用公式来表示即为

      （2）

式中：

    P_h——坯体的抗折强度（公斤/厘米²）

    M——坯体可受到的破坯力矩（公斤·厘米）

    W——折断处坯体的阻力力矩（厘米³）

    应用高等数学中积分应用、微分应用和理论力学等方面的知识，经过一系列繁杂的运算（计算公式推导过程附于正文后），可以求得：

    坯体折断是破坯力矩

            _（3）

    坯体折断处的阻力力矩

由（2）式有P_h=

=     (5)

式中：P_h——坯体抗折强度（公斤/厘米²）

      P——作用在坯体上压重块（条）及法码等重要总和（公斤）

      L——支架间距（厘米）

      d——压重块宽度（厘米）

      b——生坯宽度（厘米）

      h——生坯厚度（厘米）

    这就是用简易法测定坯体强度时所对应的计算公式。有了这个公式，只需将测定时一些量代入其中，经过简单的运算，就可以求得坯体抗折强度值之大小了。

    如我厂152×152×5（毫米）的面砖坯体，坯宽b=15.2厘米，坯厚h=0.5厘米，能承受重量P=0.763公斤，压重块宽d=1.2厘米，支架间距L=13厘米，代入(5)式有：

这就是所需求的强度值。

    对于(5)式，我们可以看到，当压重块的宽度d=0，也就是说作用在坯体上的力由面收缩为线时，(5)式则变换为：

              （6）

    （6）式和（1）式是一样的，由此，可以得出这样的一个结论：用抗折机测定坯体抗折强度和用简易法测定坯体抗折强度实质上是一致的。只不过是前者为后者的特例而已。即（6）式（或（1）式）是（5）式的特殊情况（d=0）。

三、结语

    1、用简易法测定生坯抗折强度是一种测定迅速、操作简便的好办法，有一定的实用价值，值得推广应用。

    2、该方法易掌握，投资少，其费用仅为购买抗折机的几千分之一。

    3、应认真使用，操作得当，该方法所测出的数据与真实值相地误差不大。

    4、（5）式的导出，给人们提供了一个可靠的计算公式，解决了长期以来人们无法计算这一难题。

    5、简易测定法的不足之处，其测量误差比抗折机稍要大一些。

    附录：

    计算公式（5）的推导

    为求得生坯抗折强度的计算公式，首先应求出坯体所受到的破坯弯曲力距。

    设坯宽为b，厚为，支架间距为L，压重块宽为d，从力学观点来看，压重块重量P是均衡地作用在b×d这一面积上的，故单位面积的受力为，有了这点后，就可以绘出坯体受力图。（图3所示）

    我们知道，坯体在断裂前是处于平衡的，即满足下列条件：

    1、作用在坯体上的合力为0，

    （1）

    2、坯体所受的作用力对其上任何一点的主矩为0，

       对A点，有，

          (2)

由（1）式有：F_A=P-F_B                       (3)

        由（2）式有：

            （4）

    求得坯体2支点受力大小后，还得求生坯所受到的最大弯矩。

    现用截面积求坯体所受的弯矩，如图4所示。

    因为坯体折断前处于平衡，故有

                                          （5）

    坯体折断处就是弯矩最大处，实验也有力地证明了这一点。

    由（5）式有

对其两边求导有：

                                     （6）

令      有

而P=

又   （q>0   b>0）

，有最大值。

                   （7）

    这就是坯体折断时所受的破坯力矩。

    其次，求坯体折断处横截面的阻力力矩W。

    由定义有   

由所设知，坯体截面是一长为b，宽为h的矩形，由图5所示。

由惯矩定义有：

由图5可明了地看出：坯体横截面各边缘至中性轴Z的最大距离为，

              （9）

        （10）

完成了上述两项工作后，即可求得其计算公式：

将（7）式，（10）代入，即有

      （11）

    这就是用简易法测定坯体抗折强度所对应的计算公式。

    推导过程全部结束。