碳纖維增強塑料(CFRP)因其高強度和輕重量的特性,廣泛應用于航空航天領域。然而,CFRP在進行開孔處理時,材料的強度可能會顯著下降,這對實際應用中的結構完整性提出了嚴峻挑戰。
為確保這些材料在關鍵應用中的可靠性,通過對含孔樣品的壓縮性能進行評估,能夠更好地理解復合材料在復雜應力條件下的表現,進而為航空航天組件的設計和優化提供科學依據。
本文科準測控小編將深入探討在ASTM D6484標準下進行的開洞復合材料壓縮測試方法,并分析測試結果在實際應用中的重要性。這一測試不僅驗證了CFRP的強度保留特性,還為實際工程應用中的材料選擇與結構設計提供了關鍵參考。
一、測試原理
是通過對含孔復合材料施加壓縮載荷,模擬實際工況下的受力情況,以評估材料在孔洞存在情況下的強度損失、應力集中效應及其對整體結構完整性的影響。
二、測試相關標準
參考標準ASTM-D6484進行試驗
三、測試儀器
1、電子萬能試驗機
(示意圖:萬能試驗機可搭配不同夾具做不同力學試驗)
2、開洞壓縮夾具
3、視頻引伸計
4、試驗條件
速度控制方式:位移速率控制
樣品規格:305X38.1X3.1(mm)
加載試驗速率:2mm/min
樣品層壓方法:(45/0/-45/92)2s
傳感器容量:50KN
試驗夾具:開洞壓縮夾具
四、測試流程
步驟一、試樣準備
在試樣中間形成一個孔,按照ASTM D6484標準的要求進行處理。
試樣規格為305 x 38.1 x 3.1 mm,層壓方法為(45/0/-45/90)2s。
步驟二、設備和夾具
選用電子萬能試驗機進行測試。
使用開洞壓縮夾具固定試樣。
采用50KN傳感器進行力的測量。
步驟三、測試條件
速度控制方式為位移速率控制,加載速率設定為2mm/min。
步驟四、加載方法
依據ASTM D6484標準,測試采用方法B,即通過壓縮板位于試樣和夾具端部,對試樣施加壓縮載荷。
步驟五、視頻引伸計
使用非接觸式視頻引伸計同步采集試樣圖像和視頻數據,與主機采集的測試結果同步。
在試樣表面涂上隨機圖案的油漆,通過數字圖像相關(DIC)分析確定試驗期間試樣表面上的應變分布。
步驟六、數據采集
進行兩次測量,記錄應力-位移曲線。
根據測量結果,計算出平均開洞抗壓強度,結果為275.6 MPa。
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