《复合材料测试解决方案包》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复合材料测试解决方案包（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Application Demo for Beijing Windpower复合材料力学测试应 用解决方案2内容简介本演示主要介绍复合材料的常规力学性能测试，包括静 态拉伸、 剪切、压缩等测试在INSTRON仪器上的实 现，能测量的参数有弹性模量、泊松比、抗拉强度、断 裂延伸率等。 介绍ASTM复合材料测试标 准的要求及实现方法。包括 ： ASTM D3039 ASTM D3410 ASTM D6641 ASTM D7078 ASTM D6272 介绍ISO标准与ASTM标准之间的差异: ISO 527-4 & ISO 527-5 ISO 14125 & 141263Wind PowerMat
2、erialSpecific Stiffness (MN/m2)Steel25,000Titanium25,000Aluminum25,000Glass26,000Wood25,000Carbon330,0004为什么要对材料进行测试 ?加工过程参数对材料性能的影响： 温度, 压力、 接口精度 结构对材料性能的影响 纤维方向 纤维比例 厚度 密度 对高性能要求应用领域材料的可靠性 风能、航空、汽车 确定材料使用极限 研发 数据来源 工厂质量检验及质量保证5测试 要求及标准拉伸 通用夹具但材料强度非常高 泊松比引申计的应用 压缩 特殊夹具 压缩模量引申计无法夹持，必须使用应变片 弯曲（剪切） AS
3、TM 有超过12个测试方法为什么这么多? Layers Adhesion, not atomic bondingASTMASTM D4762D47626测试标 准拉伸标准 ASTM D3039 ISO 527-4 & 527-5 压缩标 准 ASTM D3410 弯曲（剪切）标准 ASTM D790 ASTM D6272 ISO 14125 & 14126 更多 见 ASTM D47627ASTM D3039详述复合材料拉伸性能的测试参数 需要的结果: 拉伸强度 弹性模量（弦模量或其他） 断裂延伸率 泊松比8ASTM D3039 样品是矩形，而不是哑铃型。通常是加强的（夹 持部分） 剪切强度一
4、般比拉伸强度低。哑铃型试样会 发生剪切。Fiber orientationWidth (mm)Overall Length (mm)Thickness (mm)Tab length (mm)Tab thickness (mm)Tab bevel Angle (deg)0-deg unidirectional152501.0561.57 or 9090-deg unidirectional251752.0241.590Balanced end symmetric252502.5Emery clothNANARandom-discontinuous252502.5Emery clothNANA9A
5、STM D3039典型的机器/夹具配置： 30 150 kN 拉力机 液压或机械式楔形夹具 引申计ASTM Class B-1 动态 引申计 横向引申计 应变片测试（如无横向引申 计） 动态应变仪 应变 模拟信号发生器 动态应变仪 与INSTRON的接口10ASTM D303911ASTM D3039测试过 程 速度 2 mm/min (0.05 in/min) 在1-10分钟内样品必须断裂 应变 速率控制是可选项 （非强制） 数据采样频率做少规定整个实验数据不少于100点 装夹试样时 必须注意对中。 如用引申计或单边应变 片是必须修正拉伸过程中试 样弯曲对模量计算的影响。（所以建议贴双面应变
6、 片）By = (f-b) (f+b)Where: f = indicated strain from front transducer b = indicated strain from back transducerBy = percent bending in specimenUse Expression Builder to calculate bendingBH3 Hint:12ASTM D3039断裂模式First Character (X)Second Character (Y)Third Character (Z)Failure TypeCodeFailure AreaCode
7、Failure LocationCodeAngledAInside grip/tabIBottomBEdge delaminationDAt grip/tabATopTGrip/tabG 3 mm Span ratio 16, 20, 40, 60 Upper/lower 1/3CalculationCalculationReportOtherNote: Table is not a complete list of differences37常见问题弯曲应变错误 检查引申计的安装 结果偏差较大 检查样 品厚度测量 检查跨距比率及跨距 结果错误 检查跨距比率38特殊要求贴应变 片 通常需要在样
8、品两面贴应变 片（拉伸和压缩 度一样） 通常通过测 量横向和纵向应变 来计算泊松比 应用场合 需要计算泊松比、模量、屈服应变 等的测试 解决方案 动态应变仪 应变 信号模拟器39特殊要求非常温测试 Range from -70C to + 300C应用场合 航空和风力发电 材料解决方案 环境箱 Custom 3119 with 135 mm ports New extended range hydraulic grips 100 kN capacity 60 to 286 mm grip distance40AlignPRO FixtureExtended Hydraulic GripsAli
9、gnment Specimen5900 BH3 Channel Expansion Module 3300 BH2 Versa Channel 41夹具Mechanical Wedge Grips ASTM D3039Surfalloy Jaw Faces42Grips & FixturesCompression Strength ASTM D695Short Beam Shear ASTM D234443Grips & FixturesRail Shear ASTM D4255V-notch Shear ASTM D5379Climbing Drum Peel ASTM D178144Grips & FixturesCompressive Residual Strength ASTM D7137Open Hole Compression ASTM D5766
