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【精华】复合材料力学性能测试技术第四讲——单向板力学性能试验方法の拉伸试验
日期:2017-02-21 09:53:54 标签: 来源:


复合材料拉伸试验的目的是为了得到材料(单向板、多向层压板)的拉伸性能数据,这些性能参数具体包括:

极限拉伸强度;

极限拉伸应变;

拉伸弹性模量;

泊松比;

过渡应变。


复合材料拉伸试验方法概述

国内标准(GB)

GB/T 3354 定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法

GB/T 1447 纤维增强塑料拉伸性能试验方法

国际标准(ISO)

ISO 527 单向纤维增强复合材料拉伸试验方法

ASTM标准

ASTM D 638 塑料拉伸性能标准试验方法

“ Standard Test Method forTensile Properties of Plastics”

ASTM D3039 聚合物基复合材料拉伸性能标准试验方法

“ Standard Test Method for Tensile Properties of Polymer Matrix Composite Materials”

SCAMA标准

SAR 4R 定向纤维-树脂复合材料拉伸试验方法

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SAR 9R 定向正交铺层纤维-树脂复合材料拉伸试验方法

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EN标准

EN 2561 碳纤维增强塑料—单向层压板—平行于纤维方向拉伸试验

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EN 2597 碳纤维增强塑料—单向层压板—垂直于纤维方向拉伸试验

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EN 2747 玻璃纤维增强塑料—拉伸试验

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拉伸试验:ASTM D 3039/D 3039M

1 试验件

单向(0 、90 )

多向层压板

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拉伸试验:ASTM D 3039/D 3039M

2 试验流程

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试验件安装:

1.选择合适的夹头夹持力;

2.根据试样宽度,调整对中定位条的位置;

3.将试样放入试验机夹头中,使试件的纵轴与试验机中心对齐(偏差应小于0.5),夹持试样;

4.对于不使用加强片(90)的试件,在试件表面与夹块之间放置一层折成条状的中等粒度(80~150粒)砂布(砂砾面朝向试件),以便对表面无锯齿状损伤的试件提供不产生滑移的夹持;

5.对于使用加强片的试件,将试件装入到夹持端,夹块应伸出到试件加强片斜面部分起点外大约10~15 mm;

6.连接应变片(引伸计)与测量系统。

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加载/应变测量:

1. 加载速率:2 mm/min(对于90°试样,可以用 1 mm/min );

2. 预载——正式试验(测量)前,必须对试件施加一个初始载荷(预载),不超过破坏载荷的30%,或者应变不超过300%,加载过程中应测量应变,检查试验系统(加载、测量、应变

片等)是否工作正常;

3. 弯曲百分比检查:每组试件中至少用一个试件背对背的粘贴轴向传感器,来计算弯曲百分比。如果弯曲百分比不超过3%,则可使用单个传感器。弯曲百分比大于3%时,建议背对背粘贴传感器测量同类试件的平均应变 ;

4. 以规定的速率对试件加载直到试件破坏,同时记录数据 ;

5. 连续记录载荷-位移或载荷-应变数据。建议采样速率为每秒2-3个数据记录,每个试验的目标数据最少100个;

6. 记录破坏时(或破坏前)的最大载荷值 。

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拉伸试验:ASTM D 3039/D 3039M

3 数据处理

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拉伸试验:GB/T 3354

关键是要求断口出现在工作段

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拉伸试验:SAR 4R

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 加载速率:1 mm/min;

 模量计算范围:

 1000~3000 

 1000~2000 (破坏应变<8000  )

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拉伸试验:EN 2561—0°拉伸试验

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 加载速率:2 mm/min;

 模量计算范围:10%Pmax~50%Pmax

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拉伸试验:EN 2597—90°拉伸试验

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 加载速率:0.5 mm/min;

 模量计算范围:10%Pmax~50%Pmax

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拉伸试验:ISO 527-5

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 加载速率:

 A类试样:2 mm/min;

 B类试样:1 mm/min

 模量计算范围:500~2500 

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拉伸试验:ASTM D 638 塑料拉伸性能

 适用范围:增强/非增强塑料;

 试样形状:

平板:哑铃形;

圆形:圆棒、圆管

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 应力-应变曲线:非线性

 强度:屈服等

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拉伸试验方法总结

试验件对中度;

仔细核对试验材料(铺层),选择合适的夹头夹持力;

失效模式:工作段破坏(加强片、夹持端以外1倍试样宽度)

仔细核对所采用的试验标准,选择正确的模量计算公式。

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下节预告
单向板力学性能试验方法
小编说

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