碳纤维增强塑料中压缩强度检测方案(万能试验机)

LAAN-A-AG-E020A Application No.i256ANews400-650-0439 材料试验 AG-X Plus 开洞复合材料压缩试验 摘要：本文使用岛津公司 AG-X Plus 电子万能试验机，开洞压缩夹具，视频引伸计，根据 ASTM-D6484测试标准要求，采用位移速度控制方法对对纤维增强塑料进行压缩试验。试验证明，岛津公司 AG-X Plus 配上对应夹具可满足试验标准的各项指标要求。 关键词：碳纤维增强塑料压缩试验 碳纤维增强塑料(CFRP)以其强度高、重量轻等优点，在航空航天领域得到了广泛的应用。碳纤维具有优良的强度特性和高刚度特性，但在开孔时会损失很大的强度。复合材料零部件实际 实验部分 1.1仪器 AG-X Plus 电子万能试验机开洞压缩夹具 1.2分析条件 速度控制方式：位移速率控制 加载试验速率： 2mm/min 传感器容量：50KN 样品规格：305X38.1X3.1(mm) 样品层压方法： (45/0/-45/92) 2s 试验夹具：开洞压缩夹具 l试验介绍 2.1试验条件 所用 CFRP 试件为 T800S/3900。如图1所示，在试样中间形成一个孔。 ASTM-D6484 描述了试验方法采用国际单位制和英制单位制，其中夹具和试样的尺寸各不相同。我们用 AG-X Plus 进行了测则。ASTM-D6484 包括两种加载方法，分别称为方法A和方法B。在方法A中，试样和试验夹具夹在夹紧装置中，试样通过夹具和夹紧装置施加的剪切力对试样进行压缩。在方法B中，压缩板位于试样和夹具端部，用于压缩试样。本次试验使用方法B，如图2所示。 使用中，常需要开孔与别的部件连接。因此，飞机上使用的复合材料，必须对中心切出一个孔的试样的试验进行评估。我们根据ASTM-D6484对碳纤维塑料进行了开孔压缩试验。 图2.试验设备 使用 TRViewX非接触式引伸计，可使采集的样本图像和视频与主机采集的测试结果同步。此外，在观察到的试样表面上涂上随机图案的油漆，可以使用图像或视频通过 DIC分析，确定试验期间试样表面上的应变分布。图3显示了一张带有非接触式引伸计的开洞压缩试验系统的照片。图4显示了通过 DIC 分析获得的试样中开孔周围的应变分布。图4显示出应变在开孔(区域(1)(3))的垂直侧较大，应变沿竖轴呈条状分布，并且最终破裂发生在此区域内。同时，在整个试验过程中，孔的中心部分(区域(2))几乎没有出现应变，这种应变分布可能是由于试样表面的0°纤维取向引起的。 图3.试验设备 (DIC) 图5.压力位移曲线图 ①②③ 结论 利用该测试系统，根据ASTM D6484 标准，成功地对CFRP 进行了开洞压缩试验。使用非接触式引伸计，我们还能够捕获与载荷、位移同步的视频(图像)数据。基于此视频执行DIC分析，可以直观评估试样表面上的应变、应力分布。AG-XPlus 与 TRViewX非接触式引伸计，以及专用夹具组成的测试系统，对于 CFRPs 的研究、开发和使用是非常有效的。 图4.有限元分析 (DIC) 2.2试验结果 测量两次。试验结果见表1，应力-位移曲线见图5。如表1所示，平均开洞抗压强度为 275.6mpa. 试样 开洞压缩强度 1 278.2Mpa 2 273Mpa 平均值 275.6Mpa 表1.试验结果 岛津应用云 岛津企业管理(中国)有限公司岛津(香港)有限公司 ( 免责声明： ) *本资料未经许可不得擅自修改、转载、销售； ( http：//www.shimadzu.com.cn ) *本资料中的所有信息仅供参考，不予任何保证。如有变动，恕不另行通知。 用户服务热线电话： 800-810-0439 碳纤维增强塑料（CFRP）以其强度高、重量轻等优点，在航空航天领域得到了广泛的应用。碳纤维具有优良的强度特性和高刚度特性，但在开孔时会损失很大的强度。复合材料零部件实际使用中，常需要开孔与别的部件连接。因此，飞机上使用的复合材料，必须对中心切出一个孔的试样的试验进行评估。我们根据ASTM-D6484对碳纤维塑料进行了开孔压缩试验。