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聚合物復合材料力學試驗中容易出現(xiàn)的一些問題
更新時間:2018-07-02   點擊次數(shù):2833次

拉伸試驗

 

拉伸試驗中試樣的對中度不好,將會得到偏低的拉伸強度。而試樣的對中度不好的原因主要來自三個方面:一是試驗設備(試驗機)的拉伸夾具對中度不好;二是試樣安裝時對中度不好;三是試樣制備時纖維的方向出現(xiàn)偏差,涉及預浸料鋪疊和固化后層合板切割兩個過程。以上情況導致的復合材料對中度不好的情況,都會引起復合材料試樣中纖維方向和加載線的偏離。研究表明,纖維取向偏離1°會使單向?qū)雍习宓睦鞆姸冉档?0%左右。

 

所以在試驗中,當確認了試驗機和試樣制備過程都沒有問題的前提下,遇到試樣彎曲百分比超過3%的情況時,為了消除對中度不好帶來的不良影響,應該嘗試改變試樣在夾具中的擺放以期獲得較好的對中度。

Figure 1 Hydraulic wedge grips

 

 

 

壓縮試驗

 

濕態(tài)試樣的高溫壓縮模量沒有有效測試方法:壓縮試樣工作段空間很小,一般引伸計無法使用,應變計占用空間小,可以滿足空間要求。但是高溫條件下應變計與濕態(tài)試樣表面的粘結(jié)強度減弱,導致濕態(tài)復合材料試樣高溫壓縮模量測試結(jié)果偏高。

 

目前兩種替代方案:一是單獨設計壓縮模量測量試樣和夾具,用高低溫雙面平均引伸計測量濕態(tài)試樣的高溫壓縮模量;二是采用非接觸的數(shù)字圖像相關方法(DIC)測量高溫壓縮模量。

Figure 2復合加載壓縮夾具

ASTM D6641, ISO 14126 Method 2  Option A

 

 

剪切試驗

 

目前國內(nèi)測試復合材料面內(nèi)剪切性能的試驗方法很多,包括GB/T3355、 ASTM D3518、ASTM D3846、ASTM D5379和ASTM D4255。但是不同的方法所用的表征方法所取的面內(nèi)剪切強度數(shù)值相差甚遠。而且不同的使用方法由于對試樣實施面內(nèi)剪切載荷所采用的工裝夾具有所差異,試樣工作段的應力分布也不同,因此采用不同的試樣方法所獲得的面內(nèi)剪切強度是不可比的。

Figure 3 Iosipescu shear

 

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