了解复合材料压缩试验方法

复合材料的压缩性能受到树脂和纤维树脂界面的影响，并往往决定了整体设计、尺寸和零件的重量。复合材料压缩试验是筛选新材料和保持质量控制的关键。

复合材料压缩试验的目标是将压缩力驱动到一个均匀的规范区域，而不会导致过早破坏或在试样的其他部分出现不当的破坏模式。随着复合材料的不断进步，获得执行压缩测试的通用标准已成为挑战。

复合测试通常遵循ASTM或ISO方法，但组织有时开发专有的测试方法。不同的技术可能会产生不同的结果，所以仔细地记录测试方法和结果对于理解材料特性是至关重要的。

现有的复合材料压缩试验方法根据材料在试验框架上的加载方式分为三类:弯曲、剪切和末端加载。

弯曲压缩测试

ASTM D5467和ASTM D7249记录了两种最常见的复合材料压缩性能弯曲试验方法。

弯曲荷载利用夹层梁结构进行测试，其中一个面是在压缩，而相反的面是在张力。压缩面通常用较薄的面板构造，使梁在压缩时首先失效。

在构建试件时，跨度、芯材、厚度和粘合剂的选择，以确保正确的失效模式(压缩面)是实现的。压缩面上的应变片用于测量模量、泊松比和应变与破坏的比值。

剪切加载压缩试验

有些方法对试件的测量区域施加剪切荷载。最早的方法之一，通常被称为塞拉尼斯压缩，通过锥体夹具夹住的楔子加载样品。标本是长方形的，通常有标签。塞拉尼斯压缩最初在ASTM D3410标准中提到，但后来被删除了。塞拉尼斯样品的宽度一般限制在ASTM标准的0.25 "和ISO 14126的10mm。总长度是5.5英寸与0.5“不支持的长度。

虽然塞拉尼斯压缩通常被认为是过时的，但有时需要与历史数据进行比较。对于这种方法，材料厚度是一个关键的考虑因素，必须在规定的狭窄范围内，这允许楔板与锥体的适当密封。

ASTM D3410的当前版本通常被称为IITRI方法，它是为了缓解塞拉尼斯方法的一些缺点而开发的。IITRI夹具又大又重，在极端温度下使用时面临挑战。这种方法使用的标本可达1英寸宽，5.5英寸长，无支撑长度为0.5英寸。楔板通过矩形座加载，所以试件的整体厚度不像塞拉尼斯法那样关键。然而，规区内的材料必须足够厚，以防止欧拉屈曲。大多数数据使用者同意，由于材料中有显著的无支撑长度，该试验提供了一个压缩应力结果。

End-loading压缩测试

塑料传统上使用ASTM D695中描述的末端加载方法进行测试。这种方法允许截面为方形或圆形的棱镜的末端加载。还可以使用狗骨形的扁平试样，并将其加载在防止屈曲的侧支撑夹具中。

高级复合材料供应商协会(SACMA)采用并正式规定了使用0.188英寸标尺长度的标签试样的行业惯例。由于较短的标尺长度，试样通常具有较高的表观抗压强度。由于所有这些试件都是端加载，因此端必须是平的和平行的，以获得相关的结果。如果试件失效或在两端扫落，则认为结果无效。

此外，如果将试件固定在夹具上的螺栓的扭矩水平过高，则测试结果可能无效。由于短规长度和变化的摩擦，从侧面支持夹具，进一步标准化的这种方法已经缓慢。

结合剪切和末端加载压缩试验

夹具的持续发展导致了组合加载压缩夹具。ASTM D6641描述了适当的夹具和测试方法。
与早期的方法一样，标称试件的长度是5.5英寸，无支撑长度为0.5英寸。通过夹紧夹具的两端之间的方形端，试件加载与末端和剪切载荷的组合。

联合加载压缩夹具比IITRI夹具更小更容易使用。必须小心地将夹具螺栓扭到一个均匀的、指定的水平。用背靠背压力表对试样进行应变测量，以监测欧拉屈曲。弯曲百分数与试验数据一起报告，可用于排除异常数据。

在复合材料设计中，通常需要用孔洞的压缩值来模拟应力立管。ASTM D6484就是这样一种获得这些值的方法。

复合材料压缩试验方法的比较

测试	名义上的标本	不支持的计量长度	关键参数	评论
Astm d5467和d7249	24“x1”粘在夹层梁上	0”	样品均匀性	昂贵的样品制作和很少使用。
ASTM D3410 (IITRI)	5.5”X 1”	0.5”	对称的标签	大型、重型设备
ASTM D695	3.13“X 0.5”狗骨	0”	结束平坦	只适用于纺织材料
SACMA SRM 1 r - 94	3.13 " X 0.5 "标签	0.188”	端面平整度、夹具扭矩	提供更高的相对值
ASTM D6641	5.5 " X 0.5 "或1 "	0.5”	端面平整度、夹具扭矩	最常见的方法，有不支持的长度，更容易使用

结论

复合材料压缩试验方法因夹具设计、加载技术和试样尺寸而异。虽然没有测试复合材料抗压强度的标准，我们的专家可以帮助您选择测试方法，将产生所需的结果。188金宝搏手机端元素努力工作，以确保您的复合材料适合的目的。如果您需要复合材料压缩测试，或对哪种方法适合您的材料有疑问，请联系我们今天联系我们．