Стандартный метод испытаний ASTM D3410 для определения прочности на сжатие при сдвиговой нагрузке неподдерживаемых измерительных поперечных сечений композитных материалов на основе полимерной матрицы, разработанный Американским обществом по испытанию материалов (ASTM), описывает метод испытаний для определения прочности на сжатие в плоскости композитных материалов на основе полимерной матрицы, армированных высокомодульными волокнами.
В качестве композитных материалов используются только композиты, армированные непрерывными или прерывистыми волокнами, упругие свойства которых являются ортотропными относительно направления испытания. Данная процедура испытания предполагает приложение сжимающей силы к образцу посредством сдвига в местах крепления клина. Этот тип передачи силы отличается от следующих процедур:
Данный метод испытаний применим к композитным материалам, изготовленным из однонаправленной ленты, влажных волокон, текстиля (например, ткани), коротких волокон или аналогичных форм изделий. Для некоторых форм изделий могут потребоваться отклонения от метода испытаний.
Данный метод испытаний предназначен для получения данных о прочности на сжатие для определения свойств материалов, проведения исследований и разработок, обеспечения качества, а также проектирования и анализа конструкций. Факторы, влияющие на прочность на сжатие и, следовательно, требующие отчетности, включают: материал, методы подготовки и укладки материала, последовательность укладки образцов, подготовку образцов, условия проведения испытаний, выравнивание и фиксацию образцов, скорость испытаний, время выдержки при определенной температуре, содержание пустот и объемный процент армирования. Характеристики, определяемые направлением испытания и получаемые с помощью данного метода, включают:
ASTM D3410 — это стандартный метод испытаний, используемый для определения прочностных характеристик композитных материалов на сжатие. Он особенно важен для углеродного волокна, стекловолокна, арамидного волокна и других армированных полимерных композитов, поскольку прочность на сжатие и модуль сжатия являются критически важными характеристиками при проектировании. Этот стандарт предоставляет контролируемую лабораторную процедуру для воздействия на образцы композитов сжимающей нагрузкой и измерения их поведения до разрушения.
Описанный метод испытаний в первую очередь предназначен для полимерных композитов с непрерывными или прерывистыми волокнами. В отличие от традиционного испытания на сжатие, где кончики образцов сжимаются непосредственно, стандарт ASTM D3410 использует приспособление, которое прикладывает сжимающую нагрузку посредством сдвиговой нагрузки на кончики образцов. Такой подход помогает смягчить некоторые проблемы, связанные с традиционными испытаниями на сжатие, в частности, смятие и нестабильность кончиков образцов.
Основная цель стандарта ASTM D3410 — определить основные свойства композитных материалов при сжатии. К ним относятся:
Эти свойства важны, поскольку композитные материалы могут вести себя совершенно по-разному при растяжении и сжатии. Например, композит из углеродного волокна может обладать чрезвычайно высокой прочностью на растяжение, но значительно более низкой прочностью на сжатие из-за следующих механизмов:
Стандарт ASTM D3410 предоставляет стандартизированный метод измерения этого явления.
В конструкциях, где композитные компоненты подвергаются сжимающим нагрузкам, характеристики сжатия имеют критически важное значение. Примеры включают:
Без стандартизированного испытания на сжатие результаты, полученные в разных лабораториях, могут значительно различаться из-за различий в геометрии образца, методе нагружения, выравнивании и испытательном оборудовании. Поэтому стандарт ASTM D3410 помогает обеспечить воспроизводимые и сопоставимые результаты испытаний.
Основной принцип относительно прост. Композитный образец помещается в специальное зажимное приспособление для сжатия. Приспособление прикладывает к образцу осевую сжимающую силу посредством сдвиговой нагрузки на концах образца. По мере увеличения нагрузки испытательная машина регистрирует приложенную силу и соответствующую деформацию/деформацию. Полученные данные о нагрузке и деформации могут быть использованы для построения кривой напряжение-деформация.
Образец обычно представляет собой относительно узкий, плоский композитный образец, предназначенный для установки в компрессионное приспособление. Ключевые характеристики образца включают:
Размеры образцов и их подготовка имеют важное значение, поскольку неправильные размеры или повреждения могут привести к преждевременному выходу из строя и получению неверных результатов. Образцы должны быть свободны от следующих дефектов:
Типичная тестовая установка включает в себя следующее:
В целом, процесс тестирования проходит следующие этапы:
Понимание механизма разрушения образца так же важно, как и получение числового значения прочности. К распространенным режимам разрушения относятся:
Следовательно, результат теста следует оценивать в сочетании с обычно наблюдаемым режимом преломления.
На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентной и опытной командой, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом ASTM D3410.
Вы можете попросить нас заполнить нашу форму, чтобы записаться на прием, получить более подробную информацию или запросить оценку.
