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復合材料沖擊損傷之——損傷強度評估

閱讀：1708 發布時間：2023-8-17

沖擊損傷特性是復合材料層合板的一個主要問題，而 CAI 測試則提供了其測量方法。該測試標準包括 ASTM D7136、ASTM D7137 和 ISO 18352。本文將著重分享 ASTM D7137 測試過程中彎曲百分比的實踐。

試驗目的

通過 ASTM D7136 實現沖擊損傷（點擊查看詳情：“輕量化神器"復合材料如何應對沖擊損傷？）后，進行該試驗以評定集中面外力引起的損傷的敏感性損傷阻抗，得到用于材料規范、研究和開發、質量保證以及結構設計的含沖擊損傷壓縮剩余強度數據，具體性能參數包括：

試驗方法要點

機架同軸度調節

通過對中裝置調節，優化加載鏈同軸度級別，從而減少試驗誤差。

正確的樣品安裝及自平衡加載鏈

彎曲百分比檢查

以規定的速率對試樣施加壓縮力，同時記錄數據，直至達到預期破壞載荷的 10%，以相等的卸載速率把壓縮載荷降低到 150N 左右，通過每個背靠背的應變片在施加最大力時的彎曲百分比來判斷彎曲程度，是否符合標準要求的 10% 以內。

彎曲百分比的調整
由于固定試樣涉及到側向板、底座滑動板、頂部滑動板的多個螺栓，很難一次就實現彎曲百分比在 10% 以內，此時便需要合理調整試樣位置。

根據彎曲百分比的正負值，松開相應的側向板及底座滑動板的螺栓，將試樣朝某個方向做微小的變動。此操作可能需要重復多次，才能達到彎曲百分比在 10% 以內的理想效果。

經驗總結

在實際測試過程中可根據彎曲百分比的偏差大小，在夾具底部的相應位置加彈性墊片，從而達到理想的彎曲百分比效果。

為方便清晰調整樣品彎曲百分比，四個應變片采用四個獨立通道，能分別監控面內彎曲和側向彎曲。