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国家标准计划《聚合物基复合材料多向层合板无缺口压缩试验方法》由 TC39(全国纤维增强塑料标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会

主要起草单位 中国航发北京航空材料研究院

目录

基础信息

计划号
20203708-T-609
制修订
制订
项目周期
12个月
下达日期
2020-11-19
申报日期
2019-11-25
公示开始日期
2020-08-17
公示截止日期
2020-08-31
标准类别
方法
国际标准分类号
83.120
83 橡胶和塑料工业
83.120 增强塑料
归口单位
全国纤维增强塑料标准化技术委员会
执行单位
全国纤维增强塑料标准化技术委员会
主管部门
中国建筑材料联合会

起草单位

目的意义

本项目的目的是与含孔聚合物基复合材料的压缩强度试验方法对应,制定军民领域通用的聚合物基复合材料多向层合板无缺口压缩试验方法,使得对比分析开孔对聚合物基复合材料压缩强度的影响更科学合理。

聚合物基复合材料具有比强度高、比刚度高、抗疲劳、耐腐蚀等优点,以其取代传统金属材料可取得显著的减重效益,因此在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域得到日益广泛应用。

随着聚合物基复合材料的广泛应用,其力学性能测试也受到越来越多的关注。

聚合物基复合材料力学性能的一个典型特性是抗拉不抗压,以单向碳纤维/环氧复合材料为例,其压缩强度仅是其拉伸强度的60%左右,因此,在实际工程中聚合物基复合材料的压缩强度是结构设计中的一大限制因素,压缩性能已成为聚合物基复合材料设计、生产、研发、使用部门都特别关注的一项力学性能数据,聚合物基复合材料的压缩响应也一直是国内外工程领域致力研究的项目和试验课题。

工程实际中聚合物基复合材料多向层合板压缩性能的测试对象包括无孔(又称无缺口)层合板和开孔层合板两大类,其中无孔层合板压缩性能既是重要的结构设计用力学性能数据,又可作为聚合物基复合材料层合板开孔后性能退化规律研究的依据。

众所周知,聚合物基复合材料压缩性能的测试结果对试验件尺寸和构型、加载形式、加载速率等试验细节非常敏感,不同试验方法测得的聚合物基复合材料压缩性能值可能偏差非常之大。

然而,现行的GB聚合物基复合材料压缩性能试验方法对无孔层合板和有孔层合板的压缩采用完全不同的试样构型、试样尺寸、加载方式和试验夹具,由此测得的聚合物基复合材料多向层合板开孔前、后的压缩性能数据可比性差,无法有效分析开孔对聚合物基复合材料层合板压缩性能的影响。

为了获得能与聚合物基复合材料层合板开孔压缩性能有效对比的无缺口压缩性能数据,ASTM已于2017参考聚合物基复合材料层合板开孔压缩试验所采用的试样构型、夹具形式和加载方案,制定了专门用于聚合物基复合材料层合板开孔前、后压缩性能对比的聚合物基复合材料无缺口层合板的压缩试验方法,即ASTM D8066。

相比而言,国内当前没有与聚合物基复合材料层合板开孔压缩试验相对应(除孔外试样构型、加载方式等均相同)的聚合物基复合材料层合板无孔压缩试验方法。

此外,目前GB压缩试验方法大都在聚合物基复合材料单向板压缩性能的测试方面具有较好的适用性,然而工程实践已发现,在采用目前的GB试验方法对聚合物基复合材料多向层合板进行压缩性能测试时,往往会出现试验件工作段屈曲破坏、端头压溃等无效的失效模式,从而无法获得有效的聚合物基复合材料层合板压缩强度数据。

为了与国外先进试验方法的技术水平接轨,并能对聚合物基复合材料多向层合板开孔前、后的压缩性能进行有效对比,从而为聚合物基复合材料结构设计提供有价值的指导,有必要制定聚合物基复合材料多向层合板无缺口压缩试验的国家标准。

范围和主要技术内容

适用于均衡、对称铺层的聚合物基复合材料多向层合板。主要技术内容包括:术语、试验设备、试样、状态调节、试验过程、试验结果计算、有效性判断、试验报告等。