聚合物復(fù)合材料力學(xué)試驗中容易出現(xiàn)的一些問題
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(shè)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(yù)浸料鋪疊和固化后層合板切割兩個過程,。以上情況導(dǎo)致的復(fù)合材料對中度不好的情況,都會引起復(fù)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(dāng)確認(rèn)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(yīng)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(yīng)變計占用空間小,,可以滿足空間要求,。但是高溫條件下應(yīng)變計與濕態(tài)試樣表面的粘結(jié)強度減弱,導(dǎo)致濕態(tài)復(fù)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(shè)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(guān)方法(DIC)測量高溫壓縮模量。
Figure 2復(fù)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(fù)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(yīng)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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