
美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的 ASTM D3410 标准试验方法,用于测定无支撑测量截面聚合物基复合材料的压缩性能的剪切载荷,描述了一种测定高模量纤维增强聚合物基复合材料面内压缩性能的试验方法。

复合材料的形式仅限于连续或不连续纤维增强复合材料,其弹性性能相对于测试方向具有正交各向异性。该测试程序通过在楔形夹持界面处施加剪切力来对试样施加压缩力。这种力传递方式与以下程序不同:
本测试方法适用于由单向带材、湿法纤维插入材料、纺织品(例如织物)、短纤维或类似产品形式制成的复合材料。某些产品形式可能需要对测试方法进行一些调整。
本测试方法旨在生成材料性能、研发、质量保证以及结构设计与分析所需的抗压强度数据。影响抗压响应并因此需要报告的因素包括:材料、材料制备和分层方法、试样堆叠顺序、试样制备、试样调节、测试环境、试样对准和夹持、测试速度、保温时间、孔隙率和体积增强百分比。本测试方法可获得的测试方向性特征包括:
ASTM D3410 是一种用于测定聚合物基复合材料压缩性能的标准测试方法。对于碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维和其他增强聚合物复合材料而言,该方法尤为重要,因为压缩强度和压缩模量是关键的设计性能。该标准提供了一种受控的实验室程序,用于对复合材料样品施加压缩载荷并测量其直至断裂的响应。
本文所述的测试方法主要针对具有连续或不连续纤维的聚合物基复合材料。与直接压缩试样尖端的传统压缩试验不同,ASTM D3410 标准采用夹具,通过对试样尖端施加剪切载荷来施加压缩载荷。这种方法有助于缓解传统压缩试验的一些问题,特别是试样尖端压碎和不稳定等问题。
ASTM D3410 标准的主要目的是定义复合材料的基本压缩性能。这些性能包括:
这些特性非常重要,因为复合材料在拉伸和压缩下的表现可能截然不同。例如,碳纤维复合材料可能具有极高的拉伸强度,但由于以下机制,其压缩强度可能显著降低:
ASTM D3410 标准提供了一种测量这种行为的标准化方法。
在复合材料构件承受压缩载荷的结构中,其抗压性能至关重要。例如:
如果没有标准化的压缩试验,由于样品几何形状、加载方法、对准方式和试验设备的差异,不同实验室的试验结果可能会有显著差异。因此,ASTM D3410 标准有助于提供可重复且可比较的试验结果。
基本原理相对简单。将复合材料试样置于特制的压缩夹具中。该夹具通过在试样两端施加剪切载荷,对试样施加轴向压缩力。随着载荷的增加,试验机记录施加的力和相应的变形/应变。所得的载荷和应变数据可用于构建应力-应变曲线。
试样通常为相对较窄、扁平的复合材料样品,设计用于安装在压缩夹具中。试样的主要特征包括:
样品尺寸和制备至关重要,因为尺寸不正确或损坏会导致样品过早失效和产生误导性结果。样品必须无以下缺陷:
典型的测试设置包括以下部分:
一般来说,测试过程遵循以下步骤:
了解试样的断裂方式与获得数值强度值同等重要。常见的断裂模式包括:
因此,应结合通常观察到的折射模式来评估测试结果。
多年来,凭借我们经验丰富的专业团队,我们始终关注客户需求,提供先进的测试服务,并协助客户建立、实施和改进管理体系。在此框架下,我们也提供符合 ASTM D3410 标准的测试服务。
