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纤维增强复合材料损伤后压缩性能测定 (之一)——损伤后残余抗压性能(ASTM D7137)

   日期:2025-05-08     来源:翎钧检测(LTI)    浏览:35    评论:0    
核心提示:复合材料受到冲击、压陷、穿孔等损伤后,试样残余抗压性能。通常用其压缩强度或压缩模量表示,本系列主要介绍复合材料压陷/冲击、开孔、填孔压缩性能。
前言复合材料受到冲击、压陷、穿孔等损伤后,试样残余抗压性能。通常用其压缩强度压缩模量表示,本系列主要介绍复合材料压陷/冲击、开孔、填孔压缩性能。

ASTM D7137 《聚酯基复合材料损伤后残余压缩性能测定方法》规定了一种复合材料在前置损伤测试后测定其残余抗压性能的标准试验方法,通常用“残余压缩强度”“有效压缩模量”两个参数进行表征。


测试原理

损伤后残余抗压性能测试实际上分为二个阶段

第一阶段是损伤试验(前置测试)

第二阶段才是抗压性能测试

残余压缩性能测试采用的样品侧向压缩方式;为保证样品垂直度,采用专用测试夹具,测试原理参见下图:

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(图片来源于LTI内部技术资料)

适用范围

ASTM D7137适用于聚合物基多向纤维层压复合板损伤后残余压缩性能的测定。

测试方案

残余压缩性能(ASTM D7137)的前置损伤测试又分为压陷损伤冲击损伤两种方法;其中,压陷损伤又分为简支法刚性背支法

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(图片来源于LTI内部技术资料)

残余压缩测试中,保证试样垂直受压,避免压缩过程中出现试样弯曲是保证测试有效的关键。试样垂直度可以通过正/反面贴应变片的方式进行校正

参数有效压缩模量测定,则必须通过应变片采集压缩应变,通过正/反面贴应变片的方式可以消除试样弯曲对有效压缩模量的影响

测试试样

ASTM D7137测试试样要求见下图:

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(图片来源于LTI内部技术资料)
残余压缩性能(ASTM D7137)
 前置测试(ASTM D6264/D7236)

委托方可根据试样实际工况选择损伤方式。损伤测试(压陷测试/冲击测试)示例见下图:

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(图片来源于LTI内部技术资料)

 残余压缩测试(ASTM D7137)

ASTM D7137残余压缩测试示例参见下图,本示例中采用了简化测试方式,即单点双面应变方式,采集应变数据,并消除弯曲对模量的影响。

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(图片来源于LTI内部技术资料)

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(图片来源于LTI内部技术资料)

失效模式(ASTM D7137)

试样失效模式关系到当前试验试样后续分析判定,通常用三段代码表示:

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(图片来源于LTI内部技术资料)

典型失效模式示例:

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(图片来源于LTI内部技术资料)

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