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1、实验15 单向纤维增强复合材料拉伸性能试验一、 实验计算公式a) 拉伸强度按下式计算： 式中：拉伸强度，Mpa； 分别表示0度或90度试样的拉伸强度； 试样破坏时的最大荷载，N； 试样宽度，mm； 试样厚度，mm。b) 拉伸弹性模量按下式计算： 式中：拉伸弹性模量，MPa； 荷载变形曲线或载荷应变曲线上初始直线段的荷载增量，N； 测量距离，mm； 与对应的应变增量，mm。 c）拉伸破坏伸长率按下式计算 式中：拉伸破坏伸长率（%）； 分别指0度或90度试样的拉伸破坏率； 试样破坏时标距的总伸长量，单位为毫米（mm）; d）泊松比按下式计算： 式中：泊松比； 分别为与对应的纵向（L）应变和横向（T
2、）应变； 分别为与对应的标距内的变形量，mm; 分别为纵向和横向的测量标距，mm。二、数据整理和计算结果a） 拉伸实验数据记录和计算结果列表：试验名称：单向复合材料拉伸性能试验方法标准号：GB/T 3355-2005试验人员姓名：郭子豪 专业：飞行器 学号：1353591 试验日期：201510270 试样尺寸：长度L=240mm;宽度b=14.85mm;厚度h=0.93mm;试验段长度L= 130mm90试样尺寸：长度L=180mm;宽度b=25.13mm;厚度h=1.85mm;试验段长度L= 70mm应变片规格及灵敏系数：BE120-2BB 2.08材料规格和牌号：USN125B加载数级载
3、荷(N)载荷增量应变仪读数及其增量（）单向0试样载荷(N)载荷增量应变仪读数及其增量（）单向90试样载荷(N)005000005000001500292292-115-1151504674675521000560268-234-119200545787231500667107-288-54250646101103420001079412-413-125300759113100525001287208-488-7535085596100630001638351-589-1014009721179-1735001885247-666-77450107410290840002153268-740-7
4、450011961228-1破坏24904-89.2919214230应变增量平均值：265.86-89.29应变增量平均值：104.10.42计算结果：（单向0试样）拉伸强度：=1803.3拉伸模量：=136.2泊松比：=0.336破坏伸长率：=0.00913%计算结果：（单向90试样）拉伸强度：=41.32拉伸模量：=10.33泊松比：=破坏伸长率：=0.00604%b）拉伸曲线如下 0度拉伸曲线 90度拉伸曲线单向纤维增强复合材料平板压缩性能试验一 实验目的：掌握单向复合材料0n、90n铺层式样的压缩性能及其测试方法。二实验内容： 测定单向复合材料压缩强度、弹性模量、泊松比等。观察0与9
5、0单向复合材料试样的破坏特征。三实验原理： 将等截面的复合材料试样在试验机上进行轴向压缩试验。有三种给试样施加压缩载荷的基本方法：试样端部直接加载、剪切加载、直接和混合剪切加载。本实验采用端部直接和剪切混合加载方法。四实验仪器设备： 电子万能试验机、压缩夹具、静态应变仪、应变片、温度补偿片、游标卡尺等。 五实验计算公式： a)压缩强度按（1）式计算： 式中:压缩强度，单位为兆帕（MPa），分别表示0或90试样的压缩强度；试样破坏时的最大载荷，单位为牛顿（N）；b试样宽度，单位为毫米（mm）；h试样厚度，单位为毫米（mm）。b)压缩弹性模量按（2）式计算：式中：压缩弹性模量，单位为兆帕（MPa）
6、，分别表示0或90试样的压缩弹性模量；载荷-形变曲线或载荷-应变曲线上初始直线段的载荷增量，单位为牛顿（N）；与对应的 标距l内的变形增量，单位为毫米（mm）；l测量标距，单位为毫米（mm）；与对应的应变增量。C) 泊松比按（3）式计算：式中，泊松比；分别为与相对应的纵向（L）应变和横向（T）应变； 0试样的压缩的位移受力曲线90试样压缩的位移受力曲线试验名称：单向复合材料压缩性能试验方法标准号：ASTM D695(修正)试验人员姓名： 专业： 学号： 试验日期：0 试样尺寸：长度L=79.9 mm;宽度b=11.95mm;厚度h=1.85mm;试验段长度L=8.27mm90试样尺寸：长度L=
7、79.81mm;宽度b=12.59mm;厚度h=1.80mm;试验段长度L=8.73mm应变片规格及灵敏系数：BE120-2AA 2.16材料规格和牌号：载荷(N)载荷增量 (N)应变读数及其增量单向0试样载荷(N)载荷增量 (N)应变读数及其增量单向0试样005000000500-1667-166750501500-337500113113200-2292-625803021000-483100018067400-4362-207038-4231500-558150022242600-6385-20238-3042000-692200028866800-8872-2487-31-395250
8、0-8442500348601000-72301642-181363000-9453000412641200-703319772573500-915350041311400-6332701514484000-8804000412-11600-1667-16675050破坏应变增量平均值：-11051.5-791.56.375计算结果：（单向0试样）压缩强度：压缩模量：泊松比：=0.468计算结果：（单向90试样）压缩强度：压缩模量：泊松比： 单向纤维增强复合材料弯曲性能试验一、实验目的1、掌握单向复合材料（0）弯曲性能及其测试方法二、实验内容测定单向复合材料弯曲强度、弯曲模量、弯曲应变（破坏伸
9、长率）。观察单向复合材料试样的破坏特征。三、实验原理用等截面的扁矩形直条试样在靠近两端处简单的支承，然后在试样中心处以三点弯曲加载。四、实验仪器设备电子万能试验机、静态应变仪、应变计（片）、温度补偿片、游标卡尺等。实验计算公式a）弯曲强度式中：-弯曲强度，单位为兆帕（MPa）P试样破坏时的最大载荷，单位为牛顿（N）L跨距，单位是毫米（mm）b试样宽度，单位为毫米(mm)h试样厚度，单位为毫米（mm）b）弯曲模量 式中：-弯曲模量，单位是兆帕（MPa）-载荷-挠度曲线上初始直线段的载荷增量，单位为牛顿（N）-对应的试样跨距中心处的挠度增量，单位为毫米（mm）数据整理和计算结果弯曲试验数据记录和计
10、算结果列表：实验名称：单向纤维增强复合材料弯曲性能试验试验方法标准号：GB/T 3356-1999试验人员姓名：郭子豪 专业：复合材料 学号：1353602 实验日期：2015.12.8试样尺寸：长度l=112.3mm 宽度b=14.4mm 厚度h=1.98mm 跨距L=64mm应变片规格及灵敏度：2.16 材料规格和牌号加载数据载荷增量(N)跨距中点挠度()挠度增量()挠度平均增量()5050774774763.4100501540766150502302762200503060758250503817757破坏载荷P（N）：867失效时最大应变（()：13200计算结果弯曲强度：弯曲模量：
11、失效时的最大应变：=13200单向纤维增强复合材料面内剪切性能试验一、实验目的 1、掌握单向复合材料面内剪切性能及其测试方法。二实验内容 测定单向复合材料剪切强度，剪切模量，极限剪应变，观察单向复合材料试样面内剪切的破坏特征三实验原理 用双边带V型缺口的扁矩形直梁试样，通过专用剪切夹具，对其施加两个对称力偶，使得试样的中心截面处产生纯剪应力状态。四实验仪器设备 电子万能试验机，V型缺口梁剪切试验夹具，静态应变仪，应变计（片），温度补偿片，游标卡尺等五实验计算公式：1剪切强度和剪应力 P试样破坏时的最大载荷，或剪应变为5%的载荷，N第n级载荷时的剪应力，单位为MPa第n级载荷，单位为Nw试样两缺口之间的宽度，mmh试样厚度，mm2，剪应变和极限应变取小值 5%剪应变 极限载荷下的应变式中：第n级载荷时的剪应变 第n级载荷时+45方向的应变 第n级载荷时-45方向的应变 极限应变3，剪切弹性模量式中：剪切弹性模量，单位为MPa剪切应力-应变曲线的直线段上选取的剪应力增量，MPa与相对应的剪应变增量 载荷应变曲
