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了解复合压缩测试方法

03/27/20.

复合材料的压缩性能受树脂和纤维树脂界面的影响，并且通常确定部分的整体设计，尺寸和重量。复合压缩检测对于筛选新材料并保持质量控制至关重要。

复合压缩试验的目标是将压缩力驱动到均匀的规格区域，而不会导致样本的其他部分中的过早失效或不正确的失效模式。由于复合材料继续变得更先进，因此获得了用于执行压缩测试的通用标准呈现挑战。

复合测试经常遵循ASTM或ISO方法，但组织有时会开发专有的测试方法。各种技术可能呈现不同的结果，因此对测试方法和结果的仔细文档对于了解材料性质至关重要。

现有的复合压缩试验方法分为三类，具体取决于材料如何装载在测试框架上：弯曲，剪切和终端装载。

弯曲压缩测试

ASTM D5467和ASTM D7249文档两种最常见的复合材料压缩性能最常见的弯曲试验方法。

弯道装载利用夹层梁构造进行测试，其中一张面部压缩，相对的面部处于张力。压缩面通常用较薄的面板构造，使得光束首先在压缩中失效。

选择样品，选择样品，跨度，芯材料，厚度和粘合剂，以确保实现了正确的故障模式（面向压缩）。压缩面上的应变计用于测量模量，泊松比和失效的应变。

剪切加载压缩测试

一些方法将剪切载荷施加到样本的仪表区域。一种通常称为硒鼓压缩的第一种方法之一，将样品通过锥形固定装置夹持的楔形物。标本是矩形的，通常是拉表架。Celanese压缩最初在ASTM D3410标准中提到，但已被移除。塞拉尼斯标本通常限于ASTM标准的宽度为0.25英寸，通过ISO 14126限制为10mm。总长度为5.5英寸，长度为0.5英寸。

虽然Celanese压缩通常被认为已经过时，但有时会要求与历史数据进行比较。对于这种方法，材料厚度是致密考虑因素，并且必须在指定的窄范围内，这允许楔形件与锥体正确置于楔子。

当前版本的ASTM D3410通常称为IITRI方法，该方法是开发的，以减轻塞拉尼斯方法中的一些弱点。Iitri夹具大而重，这在极端温度下使用时呈现挑战。用于该方法的标本可以高达1英寸宽，5.5英寸长，长度为0.5英寸的长度。楔形件通过矩形座椅加载，因此样品的总厚度与塞拉尼斯方法中的总厚度不那么重要。然而，规格区域内的材料必须足够厚，以排除欧拉屈曲。大多数数据用户都认为测试提供了压缩应力结果，因为材料中的显着不受支持的长度。

终加载压缩测试

传统上使用ASTM D695中描述的最终加载方法进行了传统上测试塑料。该方法允许在横截面中为正方形或圆形的棱镜的最终负载。也可以使用狗骨形扁平标本，并装载在侧面支撑夹中，该侧面支撑夹在屈曲的内侧。

先进复合材料的供应商，SACMA，采用和正式使用具有0.188英寸的标本长度的标签标本的行业实践。样品通常导致较短的表格抗压强度，因为测量长度较短。由于所有这些样本都是终端装载的，因此端部必须是平坦的，并且对于相关结果。如果标本失败或扫帚，则结果应被视为无效。

另外，如果施加到螺栓的扭矩水平，该螺栓将标本固定到固定装置太高，则测试结果可能无效。由于测量长度和侧面支撑夹具的摩擦变化，这种方法的进一步标准化已经缓慢。

剪切和终加载压缩测试的组合

持续夹具开发产生了组合的加载压缩夹具。ASTM D6641描述了适当的夹具和测试方法。
与前面的方法一样，标称样品长5.5英寸，长度为0.5英寸。通过将固定装置的端部夹在方形端之间，标本用末端和剪切负载的组合加载。

组合的加载压缩夹具比Iitri夹具更小，更容易使用。将夹具螺栓仔细扭转到偶数，指定的水平至关重要。试样是用背对背计测量的应变，以监测欧拉屈曲。使用测试数据报告弯曲百分比，并且可用于排除异常数据。

对于复合设计，通常需要具有孔的压缩的值来模拟应力提升器。ASTM D6484是获得这些值的方法。

复合压缩试验方法的比较

测试	名义标本	不支持的仪表长度	关键参数	评论
ASTM D5467＆D7249	24“x 1”粘合到夹层梁	0“	标本均匀性	昂贵的标本制造和很少使用。
ASTM D3410（Iitri）	5.5“x 1”	0.5“	标签对称性	大，重型夹具
ASTM D695.	3.13“x 0.5”狗骨	0“	最终平整度	仅适用于织物
SACMA SRM 1R-94	3.13“x 0.5”标签纸	0.188“	最终平整度，夹具扭矩	提供更高的相对值
ASTM D6641.	5.5“x 0.5”或1“	0.5“	最终平整度，夹具扭矩	最常见的方法，具有不受支持的长度，更易于使用