影響落錘沖擊層壓板試樣的因素
影響因素
受面外落錘沖擊層壓板試樣的響應(yīng)與很多因素有關(guān),如層壓板厚度,、單層厚度,、鋪層 順序、環(huán)境條件,、幾何形狀,、沖擊頭質(zhì)量、撞擊頭幾何尺寸,、沖擊速度,、沖擊能量和邊界 條件。從而,,除非采用相同的試驗構(gòu)型,、試驗條件和層壓板構(gòu)型,否則不能對材料進行比 較,。因此在試驗結(jié)果中要報告與標準試驗構(gòu)型的所有差別,。
材料與試樣的制備一差的材料制造操作方法、對纖維準直度缺乏控制以及不適當?shù)?nbsp;試樣加工所引起的損傷,,是復(fù)合材料材料數(shù)據(jù)高分散性的已知原因。試驗件板制備方面引 起數(shù)據(jù)分散性的重要因素包括厚度偏差,、面外曲率,、表面粗糙度和沒有保證8.2規(guī)定的尺寸。
試樣幾何形狀和沖擊位置——試板的尺寸,、形狀,、厚度和鋪層順序以及沖擊部位會嚴 重影響試樣的沖擊變形和損傷形成行為。層壓板的正交各向異性程度也會對損傷形成有重 大影響,。如果沖擊力沒有垂直施加到層壓板的平面,,結(jié)果也會受到影響,。
支持夾具特性——支持夾具開口尺寸、材料,、夾具彎曲剛度,、支持夾具所坐落的表面 剛度會對結(jié)果有影響。夾持的部位,、夾持的兒何尺寸和夾持力會影響沖擊時的試樣變形,。
沖擊裝置特性——沖擊裝置的剛度、下落時沖擊頭和導(dǎo)軌間的摩擦,、沖擊頭的幾何尺 寸和沖擊頭質(zhì)量會對結(jié)果有影響,。如果試樣支持夾具與沖擊裝置不對中,會出現(xiàn)誤差,。
力的振蕩——力-時間歷程通常有很多振蕩,,它可能主要由兩個原因引起。*個原因 是沖擊頭的自然頻率,,常常被稱為“沖擊頭激振”,,如果沖擊頭元件連接不牢固,激振可能 會更嚴重,。力振蕩的第二個原因是被沖試樣的彎曲振動,,通常在比試樣產(chǎn)生振蕩更高的頻 率時產(chǎn)生激振振蕩。高頻激振振蕩通常不代表傳遞到試樣上的真實的力,,而試樣運動引起 的振蕩是真實施加到試樣上的力,,所以不應(yīng)被過濾掉或光滑掉。對這兩個原因,,振蕩都是 在初始接觸和損傷形成時激發(fā)的,,有關(guān)力振蕩的進…步定義和例子參見試驗方法D 3763的
附錄XI。
沖擊變量——下落高度,、沖擊速度和沖擊能量的差別會影響結(jié)果,。波在試樣中的傳播
和振動、沖擊頭,、沖擊裝置和沖擊事件時的支持夾具也會影響結(jié)果,。
無損檢測——無損檢測(NDI)結(jié)果受所用具體方法、NDI方法的固有變化,、操作者的經(jīng)
驗等的影響,。
由于在較低的力和能量值下可能會產(chǎn)生亞臨界基體裂紋和小的分層,力乩和吸收的能 量&并不實際代表損傷的起始,。當然,,F(xiàn)i和分別代表了能夠檢測出試樣剛度特性變化的
力和能量的初始值。
凹坑深度可能會隨時間或不同環(huán)境條件而出現(xiàn)“松弛”或減少。
非層壓,,3-D纖維增強復(fù)合材料可能會通過不同于層壓板的機理形成損傷,。