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英斯特朗(上海)試驗(yàn)設(shè)備...

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復(fù)合材料沖擊損傷之——損傷強(qiáng)度評(píng)估

閱讀:1258      發(fā)布時(shí)間:2023-8-17
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沖擊損傷特性是復(fù)合材料層合板的一個(gè)主要問題,而 CAI 測(cè)試則提供了其測(cè)量方法。該測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)包括 ASTM D7136、ASTM D7137 和 ISO 18352。本文將著重分享 ASTM D7137 測(cè)試過程中彎曲百分比的實(shí)踐




01
試驗(yàn)?zāi)康?/strong>

通過 ASTM D7136 實(shí)現(xiàn)沖擊損傷(點(diǎn)擊查看詳情:“輕量化神器"復(fù)合材料如何應(yīng)對(duì)沖擊損傷?)后,進(jìn)行該試驗(yàn)以評(píng)定集中面外力引起的損傷的敏感性損傷阻抗,得到用于材料規(guī)范、研究和開發(fā)、質(zhì)量保證以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的含沖擊損傷壓縮剩余強(qiáng)度數(shù)據(jù),具體性能參數(shù)包括:


  • 沖擊損傷狀態(tài)(凹坑深度、損傷面積

  • 壓縮剩余強(qiáng)度

  • 壓縮模量


圖片



02
試驗(yàn)方法要點(diǎn)

機(jī)架同軸度調(diào)節(jié)

通過對(duì)中裝置調(diào)節(jié),優(yōu)化加載鏈同軸度級(jí)別,從而減少試驗(yàn)誤差。

圖片


正確的樣品安裝及自平衡加載鏈
  • 將試樣垂直放入夾具側(cè)向板之間的刀口間隙內(nèi),期間可晃動(dòng)試樣,確保試樣通過側(cè)向板刀口間隙剛好進(jìn)入兩底座滑動(dòng)板刀口之間的空隙并與底座有著良好的接觸;

  • 可使用塞尺檢查試樣與側(cè)向板/滑動(dòng)板之間的間隙,調(diào)節(jié)側(cè)板/滑動(dòng)板或必要時(shí)加墊片來保證間隙小于 0.05 mm;

  • 先用手預(yù)緊側(cè)向板和底座滑動(dòng)板的緊固螺栓;

  • 再用扭力扳手依次將側(cè)向板和底座滑動(dòng)板的緊固螺栓擰緊,螺栓的扭緊力為 7N.m;

  • 以與安裝底座滑動(dòng)板同樣的方式安裝頂部滑動(dòng)板。


圖片


彎曲百分比檢查

以規(guī)定的速率對(duì)試樣施加壓縮力,同時(shí)記錄數(shù)據(jù),直至達(dá)到預(yù)期破壞載荷的 10%,以相等的卸載速率把壓縮載荷降低到 150N 左右,通過每個(gè)背靠背的應(yīng)變片在施加最大力時(shí)的彎曲百分比來判斷彎曲程度,是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求的 10% 以內(nèi)。


  • 彎曲百分比的調(diào)整

    由于固定試樣涉及到側(cè)向板、底座滑動(dòng)板、頂部滑動(dòng)板的多個(gè)螺栓,很難一次就實(shí)現(xiàn)彎曲百分比在 10% 以內(nèi),此時(shí)便需要合理調(diào)整試樣位置。


    根據(jù)彎曲百分比的正負(fù)值,松開相應(yīng)的側(cè)向板及底座滑動(dòng)板的螺栓,將試樣朝某個(gè)方向做微小的變動(dòng)。此操作可能需要重復(fù)多次,才能達(dá)到彎曲百分比在 10% 以內(nèi)的理想效果。


圖片



03
經(jīng)驗(yàn)總結(jié)


在實(shí)際測(cè)試過程中可根據(jù)彎曲百分比的偏差大小,在夾具底部的相應(yīng)位置加彈性墊片,從而達(dá)到理想的彎曲百分比效果。


為方便清晰調(diào)整樣品彎曲百分比,四個(gè)應(yīng)變片采用四個(gè)獨(dú)立通道,能分別監(jiān)控面內(nèi)彎曲和側(cè)向彎曲。



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