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原文传递高模碳纤维增强树脂基复合材料纵向压缩性能测试方法

专利名称：	高模碳纤维增强树脂基复合材料纵向压缩性能测试方法
摘要：	本发明公开一种高模碳纤维增强树脂基复合材料纵向压缩性能测试方法，包括步骤如下：试样制备，所述试样第一试样和第二试样，所述第一试样为[90°/0°/90°]n层合板，所述第二试样为[0°]n层合板，其中n≥1；沿加载方向对所述试样的工作段两侧表面粘贴应变片；将所述试样与夹具安装固定，使所述试样的端面与所述夹具的端面处于同一平面内，将安装有所述试样的夹具放置于对中良好且固定的试验机平台之间；对所述试样进行加载，所述试验机以恒定速率对所述试样施加压缩载荷直至所述试样失效，记录此时的载荷、位移和应变数据；试验结果计算：对所述第一试样的测试数据按公式(1)计算复合材料纵向压缩强度，σcu0＝k·σcc(1)。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京电子工程总体研究所
发明人：	辛玲;杨宁;陈纲;武练梅;刘淑峰;李君龙
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910644246.5
公开号：	CN110274825A
代理机构：	北京正理专利代理有限公司
代理人：	张磊
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100854 北京市海淀区永定路52号
主权项：	1.高模碳纤维增强树脂基复合材料纵向压缩性能测试方法，其特征在于，包括步骤如下：试样制备，所述试样包括多组用于测试压缩强度的第一试样，以及用于测试压缩弹性模量的第二试样，所述第一试样为[90°/0°/90°]n层合板，所述第二试样为[0°]n层合板，其中n≥1；沿加载方向对所述试样的工作段两侧表面粘贴应变片；将所述试样与夹具安装固定，使所述试样的端面与所述夹具的端面处于同一平面内，将安装有所述试样的夹具放置于对中良好且固定的试验机平台之间；对所述试样进行加载，所述试验机以恒定速率对所述试样施加压缩载荷直至所述试样失效，记录此时的载荷、位移和应变数据；试验结果计算：对所述第一试样的测试数据按公式(1)计算复合材料纵向压缩强度， σcu0＝k·σcc (1) 式中： k为正交层合板压缩强度变换为单向板0°方向单向压缩强度的折算系数， σcc为正交铺层试样压缩强度，单位为兆帕(MPa)，折算系数k按公式(2)计算，式中： E1为复合材料0°拉伸弹性模量，单位为吉帕(GPa)， E2为复合材料90°拉伸弹性模量，单位为吉帕(GPa)， V12为复合材料单向的主泊松比，正交铺层试样压缩强度σcc按公式(3)计算，式中： Pc为最大压缩载荷，单位为牛顿(N)， W为所述第一试样的工作段宽度，单位为毫米(mm), h为所述第一试样的工作段厚度，单位为毫米(mm), 对所述第二试样的测试数据按公式(4)计算单向板单向压缩弹性模量，式中： E为单向板单向压缩弹性模量，单位为吉帕(GPa)， P2为平均应变为ε2时对应的载荷，单位为牛顿(N)， P1为平均应变为ε1时对应的载荷，单位为牛顿(N)， ε2为应变取值范围上限3000附近的任一应变值，单位为微应变(με)， ε1为应变取值范围下限1000附近的任一应变值，单位为微应变(με)；试验结果统计：按GB/T 1446规定计算每组试样单向压缩强度的平均值、标准差和离散系数，记录单向压缩模量测量结果。 2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，在所述试验结果计算步骤之前，对测试后的试样进行有效性判定，仅在所述试样工作段被破坏，或损伤起始在所述试样的端部或夹持部位，但最终在所述试样的工作段破坏，则该次测试为有效测试，在所述试样的夹持部位、端部或两处同时被破坏，而工作段完好，或损伤起始在所述试样的工作段，最终在所述试样的端部或夹持部位破坏，则该次测试为无效测试。 3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，在所述试样夹持部的两侧表面粘贴加强片，所述加强片为[0°/90°]铺层的复合材料。 4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，按GB/T 1446规定对所述试样进行状态调节。 5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述试样为长度是140mm，宽度是12mm，厚度是2.5mm的矩形形状，并测量任意三点的宽度和厚度数值，得到所述试样的平均宽度和厚度数值。 6.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述应变片粘贴在所述应变片的中心位置。 7.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述夹具夹紧所述试样的扭矩范围为2.5N.m～3.0N.m，并分3或4次按对角线方向先后拧紧螺丝。 8.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述试验机对所述试样的加载速度为1.3mm/min。 9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，在所述试验机对所述试样的加载过程中，还可以至少为每秒2-3个数据的采样速率对载荷、位移和应变进行采样。 10.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述公式2中的复合材料0°拉伸弹性模量E1和90°拉伸弹性模量E2采用ASTM标准D 3039试验方法获得。
所属类别：	发明专利