本标准以固定编号 D4762 发布;编号后面紧跟的数字表示首次采用的年份,若有修订,则表示最后一次修订的年份。括号中的数字表示最后一次重新批准的年份。上标 epsilon (ε) 表示自上次修订或重新批准以来的编辑性更改。
1. 范围
1.1 本指南总结了 ASTM 标准测试方法 (以及其他支持性标准) 在连续纤维增强聚合物基复合材料中的应用。涵盖了最常用或最适用的 ASTM 标准,重点强调了复合材料 D30 委员会 (Committee D30 onComposite Materials) 标准的使用。
1.2 本指南并未涵盖所有可能适用于聚合物基复合材料的标准,讨论范围仅限于文件规定的范畴。对于常用但非标准的行业测试方法范围扩展情况,例如将静态测试方法应用于疲劳测试,本指南不予讨论。《复合材料手册》(CMH - 17) 中包含了更完整的通用复合材料测试标准总结,其中包括非美国材料与试验协会 (ASTM) 的测试方法。2 关于纺织 (织物、编织) 复合材料测试的更多具体建议包含在指南 D6856 中。
1.3 本指南未规定测量系统;各引用标准中规定的测量系统应酌情适用。请注意,美国材料与试验协会 D30 委员会的引用标准要么仅采用国际单位制 (SI),要么是组合单位标准,且国际单位制单位列于首位。
1.4 本标准无意解决其使用过程中可能涉及的所有安全问题 (如有)。本标准的使用者有责任在使用前制定适当的安全、健康和环境措施,并确定法规限制的适用性。
1.5 本国际标准是根据世界贸易组织技术性贸易壁垒 (TBT) 委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》所确立的国际公认标准化原则制定的。
2. 参考文献
2.1 美国材料与试验协会 (ASTM) 标准:
2.1.1 复合材料 D30 委员会标准
C271/C271M 夹层芯材密度试验方法
C272/C272M 夹层结构芯材吸水性试验方法
C273/C273M 夹层芯材剪切性能试验方法
C297/C297M 夹层结构平向拉伸强度试验方法
C363/C363M 蜂窝芯材节点拉伸强度试验方法
C364/C364M 夹层结构边缘抗压强度试验方法
C365/C365M 夹层芯材平向压缩性能试验方法
C366/C366M 夹层芯材厚度测量试验方法
C393/C393M 用梁弯曲法测定夹层结构芯材剪切性能的试验方法
C394/C394M 夹层芯材剪切疲劳试验方法
C480/C480M 夹层结构弯曲蠕变试验方法
C481 夹层结构实验室老化试验方法
C613 用索氏萃取法测定复合材料预浸料组分含量的试验方法
D2344/D2344M 聚合物基复合材料及其层压板短梁强度试验方法
D3039/D3039M 聚合物基复合材料拉伸性能试验方法
D3171 复合材料组分含量试验方法
D3410/D3410M 采用剪切加载测定无支撑标距段聚合物基复合材料压缩性能的试验方法
D3479/D3479M 聚合物基复合材料拉 - 拉疲劳试验方法
D3518/D3518M ±45◦ 层压板拉伸试验测定聚合物基复合材料面内剪切响应的试验方法
D3529 复合材料预浸料组分含量的试验方法
D3530 复合材料预浸料挥发物含量的试验方法
D3531/D3531M 碳纤维 - 环氧树脂预浸料树脂流动性测试方法
D3532/D3532M 碳纤维 - 环氧树脂预浸料凝胶时间测试方法
D3800 高模量纤维密度测试方法
D3878 复合材料术语
D4018 连续长丝碳纤维和石墨纤维束性能测试方法
D4102 碳纤维耐热氧化性能测试方法
D4255/D4255M 用轨道剪切法测定聚合物基复合材料面内剪切性能的试验方法
D5229/D5229M 聚合物基复合材料吸湿性能和平衡调节的试验方法
D5379/D5379M 用 V 形缺口梁法测定复合材料剪切性能的试验方法
D5448/D5448M 环向缠绕聚合物基复合圆柱体面内剪切性能的试验方法
D5449/D5449M 环向缠绕聚合物基复合圆柱体横向压缩性能的试验方法
D5450/D5450M 环向缠绕聚合物基复合圆柱体横向拉伸性能的试验方法
D5467/D5467M 采用夹层梁测定单向聚合物基复合材料压缩性能的试验方法
D5528 单向纤维增强聚合物基复合材料
D7137/D7137M 受损聚合物基复合板压缩残余强度性能的试验方法
D7205/D7205M 纤维增强聚合物基复合棒材拉伸性能的试验方法
D7248/D7248M 使用双紧固件试样测定聚合物基复合材料层压板高承压 - 低旁路相互作用响应的试验方法
D7249/D7249M 长梁弯曲法测定夹层结构面板性能的试验方法
D7250/D7250M 测定夹层梁弯曲和剪切刚度的规程
D7264/D7264M 聚合物基复合材料弯曲性能的试验方法
D7291/D7291M 纤维增强聚合物基复合材料厚度方向“平面”拉伸强度和弹性模量的试验方法
D7332/D7332M 测量纤维增强聚合物基复合材料紧固件抗拉脱性能的试验方法
D7336/D7336M 蜂窝夹层芯材静态能量吸收性能的试验方法
D7337/D7337M 纤维增强聚合物基复合材料筋拉伸蠕变断裂试验方法
D7522/D7522M 粘结于混凝土或砖石基底的纤维增强塑料 (FRP) 层压板系统拉脱强度试验方法
DID D4762 − 23
D7565/D7565M 土木工程结构加固用纤维增强聚合物基复合材料拉伸性能测定试验方法
D7615/D7615M 聚合物基复合材料层压板开孔疲劳响应规程
D7616/D7616M 土木工程结构加固用湿法铺层纤维增强聚合物基复合材料表观搭接剪切强度性能测定试验方法
D7617/D7617M 纤维增强聚合物基复合筋横向剪切强度试验方法
D7705/D7705M 混凝土结构用纤维增强聚合物 (FRP) 基复合筋耐碱性试验方法
D7750 使用封装试样流变仪通过动态力学程序测定热固性树脂固化行为的试验方法
D7766/D7766M 夹层结构抗损伤性能测试规程
D7905/D7905M 单向纤维增强聚合物基复合材料
D8510/D8510M 轴向压缩载荷下局部屈曲和压溃的测试方法
D8511/D8511M 局部屈曲和压溃测试试样设计与分析指南
E1922 层压和拉挤聚合物基复合材料层间断裂韧性测试方法
F1645/F1645M 蜂窝芯材中水迁移的测试方法
2.1.2 塑料 D20 委员会标准
C581 用于液体服务的玻璃纤维增强结构用热固性树脂耐化学性测定规程
D256 塑料悬臂梁摆锤冲击强度测定方法
D543 塑料耐化学试剂性能评价规程
D570 塑料吸水性试验方法
D618 塑料试验状态调节规程
D638 塑料拉伸性能试验方法
D648 塑料在边缘位置承受弯曲载荷时的挠曲温度试验方法
D671 恒定力幅法测定塑料弯曲疲劳的试验方法 (2002 年停用)4
D695 硬质塑料压缩性能试验方法
D696 使用石英玻璃膨胀计测定塑料在 −30◦C 至 30◦C 之间线性热膨胀系数的试验方法
D790 未增强和增强塑料及电绝缘材料弯曲性能试验方法
D792 用置换法测定塑料密度和比重 (相对密度) 的试验方法
D953 塑料销钉承压强度的试验方法
D1505 用密度梯度技术测定塑料密度的试验方法
D1822 测定塑料拉伸冲击抗性的试验方法
D2471 反应性热固性树脂凝胶时间和放热峰值温度的操作规程 (2008 年停用)4
D2583 用巴氏硬度计测定硬质塑料压痕硬度的试验方法 (2022 年停用)4
D2584 固化增强树脂灼烧损失的试验方法
D2734 增强塑料空隙率的试验方法
D2990 塑料拉伸、压缩和弯曲蠕变及蠕变断裂的试验方法
D3418 用差示扫描量热法测定聚合物转变温度、熔融焓和结晶焓的试验方法
D3846 增强塑料面内剪切强度的试验方法
塑料动态力学性能: 测定方法及报告规程 (D4065 实践标准)
塑料动态力学性能: 固化行为测试方法 (D4473 测试方法)
使用直边试样测定增强热固性塑料拉伸性能的测试方法 (D5083 测试方法)
采用四点弯曲法测定非增强和增强塑料及电绝缘材料弯曲性能的测试方法 (D6272 测试方法)
2.1.3 其他美国材料与试验协会 (ASTM) 委员会标准
用推杆式膨胀计测定固体材料线性热膨胀的测试方法 (E228 测试方法)
E289 用干涉测量法测定刚性固体线性热膨胀的试验方法
E1269 用差示扫描量热法测定比热容的试验方法
E1461 用闪光法测定热扩散率的试验方法
3. 术语
3.1 与复合材料相关的定义在术语标准 D3878 中给出。
3.2 用于指定复合材料层压板取向和铺层顺序的符号表示法在实践标准 D6507 中给出。
3.3 就本文件而言,“低模量”复合材料定义为采用模量为 ≤ 20GPa (≤ 3.0 × 106psi)的纤维增强的复合材料,而“高模量”复合材料则是采用模量为 > 20 吉帕 ( > 3.0 × 106psi ) 的纤维增强的复合材料。
4. 意义和用途
4.1 本指
南旨在协助选择聚合物基复合材料的标准。它具体总结了⋯⋯
所有内容总结了美国材料与试验协会 (ASTM) 复合材料委员会 (D30 委员会) 适用于连续纤维增强聚合物基复合材料的标准应用情况。为便于参考和比较,还纳入了许多其他 ASTM 委员会常用或适用的ASTM 标准。
5. 标准试样制备
5.1 聚合物基复合材料测试试样的制备在指南 D5687/D5687M 中有描述。
6. 标准测试方法
6.1 表格中总结了用于评估聚合物基复合材料 (polymer matrix composites) 的美国材料与试验协会(ASTM) 测试方法。在适当的情况下,还包括了每种测试方法的优点、缺点和其他说明。在可能的情况下,确定了一种首选的测试方法。
7. 标准数据报告
7.1 复合材料描述——复合材料描述的数据报告记录在指南 D8335 中。本指南为纤维增强复合材料以及用于这些复合材料的纤维、填料和芯材确定了必要和理想的识别要素。
8. 标准规范
8.1 ASTM D30 在分委员会 D30.10 下为土木结构中使用的复合材料制定标准规范。ASTM D30 下的其他分委员会将不制定标准规范。
8.2 规范 D7957/D7957M 涵盖了玻璃纤维增强聚合物 (GFRP) 筋,其提供切割长度和弯曲形状,并具有用于混凝土加固的外表面增强层。
8.3 规范 D8505/D8505M 涵盖了用于混凝土加固的玄武岩和玻璃纤维增强聚合物 (FRP) 筋。
所有 D4762 -23
9. 关键词
9.1 承压强度;承压-旁路相互作用;屈曲;热膨胀系数;压实;复合材料;复合材料 (composites);压缩;抗压强度;组分含量;裂纹扩展测试;蠕变;蠕变强度;压溃;热膨胀系数 (CTE);曲梁强度;损伤;抗损伤能力;损伤容限;数据记录;数据记录资料;分层;密度;落锤冲击;弹性模量;紧固件拉脱;疲劳;纤维;纤维体积;长丝;填孔抗压强度;填孔抗拉强度;平面抗拉强度;弯曲模量;弯曲;断裂;断裂韧性;凝胶时间;玻璃化转变温度;环向缠绕;冲击;冲击强度;单层板;层合板;基体含量;混合模式;I 型 (mode I);II 型 (mode II);III 型 (mode III);弹性模量;含水量;水分扩散率;填孔拉伸 (OHC);
开孔拉伸 (OHT);开孔抗压强度;开孔抗拉强度;面外抗压强度;面外抗剪强度;面外抗拉强度;面板;剥离;抗穿透能力;渗透率;板材;泊松比;聚合物基复合材料;预浸料;增强体;增强体含量;增强体体积;树脂;树脂含量;夹层结构;剪切;剪切模量;抗剪强度;短梁强度;比热;阶梯接头;应变能释放率;强度;结构;粘性;锥形接头;抗拉强度;拉伸;热导率;热扩散率;热膨胀系数;丝束;V 形缺口梁强度;孔隙率;缠绕;纱线 4III D4762 - 23 全部 D 全部 D D 4762 -23
美国材料与试验协会 (ASTM International) 对于本标准中提及的任何项目所涉及的专利权利的有效性不持任何立场。明确建议本标准的使用者,确定任何此类专利权利的有效性以及侵犯此类权利的风险完全由其自行承担责任。
本标准可由负责的技术委员会随时进行修订,且必须每五年进行一次审查;若未修订,则需重新批准或撤回。欢迎您就本标准的修订或新增标准提出意见,并请将意见提交至美国材料与试验协会 (ASTMInternational) 总部。您的意见将在负责的技术委员会会议上得到认真审议,您可以参加该会议。如果您觉得您的意见未得到公正的听取,请将您的观点告知美国材料与试验协会标准委员会,地址如下。
本标准版权归美国材料与试验协会 (ASTM International) 所有,该协会地址为美国宾夕法尼亚州西康舍霍肯市 (West Conshohocken) 巴尔港大道 100 号 (100 Barr Harbor Drive),邮政信箱 C700,邮编 19428- 2959。如需获取本标准的单份或多份重印件,可按上述地址联系美国材料与试验协会,也可致电 610 -832 - 9585、传真 610 - 832 - 9555 或发送电子邮件至 service@astm.org;还可通过美国材料与试验协会网站(www.astm.org) 获取。如需获得本标准的复印许可权,也可向版权许可中心 (Copyright Clearance Center) 申请,该中心地址为美国马萨诸塞州丹弗斯市 (Danvers) 玫瑰木大道 222 号 (222 Rosewood Drive),电话:(978)
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