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ASTM D5379/D5379M復(fù)合材料剪切性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法
一、標(biāo)準(zhǔn)簡介
ASTM D5379/D5379M試驗(yàn)方法適用于測量高模量纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的剪切性能。復(fù)合材料是指連續(xù)纖維或非連續(xù)纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料包括:由單向纖維的單層組成的層壓板,其纖維方向與加載軸平行或垂直,由機(jī)織物長絲層組成的層壓板,其經(jīng)向與加載軸平行或垂直,隨機(jī)分布纖維為主的短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等。本試驗(yàn)方法是為了得到用于材料規(guī)范、研究與開發(fā)、質(zhì)量保證以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析的剪切力學(xué)性能數(shù)據(jù)。
二、試驗(yàn)方法:
2.1把帶有對(duì)稱的中心V形缺口的矩形平直條狀的復(fù)合材料試樣,通過復(fù)合材料試驗(yàn)夾具在力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行加載;
2.2將試樣裝入試驗(yàn)夾具中,通過一個(gè)對(duì)中工具使試樣的缺口與載荷作用線一致。夾具的兩部分通過試驗(yàn)機(jī)承受壓縮載荷,同時(shí)監(jiān)測負(fù)荷。通過夾具兩部分之間產(chǎn)生的相對(duì)位移對(duì)含缺口試樣施加載荷。在試樣沿載荷軸線的中心遠(yuǎn)離缺口處、與加載軸線成±45°的方向上測試應(yīng)變,能夠測量材料的剪切應(yīng)力應(yīng)變;
2.3試驗(yàn)結(jié)果:對(duì)于各向異性材料,設(shè)定試樣試驗(yàn)平面與要求的材料平面之間的方向,可以得到多個(gè)可能的剪切平面的試驗(yàn)性能;
2.4可以測得復(fù)合材料的剪切應(yīng)力應(yīng)變性能,剪切極限強(qiáng)度,剪切極限應(yīng)變,剪切彈性模量等試驗(yàn)參數(shù)。
三、試驗(yàn)設(shè)備的配置
3.1千分尺:公稱直徑雙球面接觸面的千分尺測量試樣厚度。用帶有平砧面的千分尺測量試樣寬度。儀器的精度應(yīng)滿足其最小讀數(shù)在試樣寬度和厚度尺寸的1%以內(nèi);
3.2角度、半徑測量裝置:用于測量試樣的缺口角度,其精度達(dá)到±0.5°及用于測量試樣的缺口半徑,其精度達(dá)到±25μm;
3.3材料試驗(yàn)機(jī):FL復(fù)合材料試驗(yàn)機(jī),測試精度滿足0.5級(jí),高采樣頻率,高同軸度,試驗(yàn)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)能夠使移動(dòng)加載頭相對(duì)于固定加載頭具有可控的速度;
3.4復(fù)合材料剪切試驗(yàn)夾具:滿足ASTM D5379標(biāo)準(zhǔn)的剪切夾具;
3.5應(yīng)變測量裝置:復(fù)合材料應(yīng)變測量裝置,可與試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)匹配;
3.6高低溫環(huán)境試驗(yàn)箱裝置:對(duì)于不同于大氣環(huán)境試驗(yàn)室條件的試驗(yàn)環(huán)境,要求采用馥勒高低溫環(huán)境試驗(yàn)箱+試驗(yàn)機(jī)。高低溫箱能使試樣的工作段在復(fù)合材料力學(xué)試驗(yàn)期間保持在要求的試驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行。
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