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国家标准计划《碳纤维复合材料 层合板平面双轴试验方法》由 TC572(全国碳纤维标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委

主要起草单位 上海飞机制造有限公司南京玻璃纤维研究设计院有限公司

目录

基础信息

计划号
20230179-T-469
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2023-03-21
公示开始日期
2022-12-22
公示截止日期
2023-01-05
标准类别
方法
国际标准分类号
59.100.20
59 纺织和皮革技术
59.100 复合增强材料
59.100.20 碳纤维材料
归口单位
全国碳纤维标准化技术委员会
执行单位
全国碳纤维标准化技术委员会
主管部门
国家标准委

起草单位

与国家标准同步制定外文版

编号 语种 翻译承担单位 国内外需求情况
1 EN 上海飞机制造有限公司 目前国外对于平面双轴只有金属的标准,复合材料暂无相应的标准试验方法。国外交通、能源等企业内部的对于复合材料平面双轴试验均有企业标准,实现该方法的国内标准化有益于复合材料更广泛的应用。

目的意义

碳纤维复合材料由于具有高的比强度和比刚度优点,目前已被广泛应用于航空航天、轮船、风电、汽车等行业。

碳纤维复合材料的面内性能是其主要的结构设计依据。

目前针对碳纤维复合材料单轴力学测试已经具备了较为丰富、完善的测试与评价方法。

但是对于航空器机身、船舶壳体、风机叶片、汽车车身等结构在服役过程中长时间处于两个及以上的主要载荷,如何测试与评价此类结构在受到多方向载荷下时的强度和疲劳寿命至关重要。

目前,国内有评价金属材料薄板的平面双轴测试国家标准,但是该标准是基于金属的结构的特点而制定的,在试验件设计、应力-应变曲线的测定等方面均不适用于复合材料。

目前,尚无国家标准明确碳纤维复合材料层合板平面双轴试验方法或技术要求,造成测试及评价技术水平参差不齐,技术要求也不统一。

针对这些问题,上海飞机制造有限公司在研究、分析与参考国内外相关材料的平面双轴试验标准的基础上,开展了大量试验研究,并完成了《民用飞机复合材料结层压板平面双轴试验标准》企业技术标准编制,并将该标准应用在民机多个碳纤维复合材料层合板平面双轴试验项目,使得该标准得到了全面验证。

在此基础上,上海飞机制造有限公司与南京玻璃纤维研究设计院有限公司联合申报国家标准项目,针对复合材料层合板平面双轴试验,提出统一的试验方法和技术要求,包括试验件设计、试验设备、测试要求、试验方法与步骤、试验判据、数据处理等内容。

解决复合材料层合板平面双轴试验在国内无统一技术要求的问题,从而提高国内碳纤维复合材料层合板平面双轴试验技术水平,确保复合材料结构不同比例的在双轴载荷下的安全服役。

同时,随着技术的发展,在航空、航天、船舶、风电等行业,复合材料逐步替代金属材料成为趋势,该标准的提出填补了国内碳纤维复合材料在上述相关领域的空白。

范围和主要技术内容

本标准规定了复合材料层合板在进行平面双轴静力载荷试验时的技术要求,包括试验件设计、试验设备、测试要求、试验方法与步骤、试验判据、数据处理等内容。具体细节如下: 1、针对试验件设计,规定了试验件数量、试验件矩阵设计需要考虑的因素、试验件构型设计原则、通用的试验件尺寸/公差要求、试验件制造要求、试验件损伤引入要求。 2、试验设备给出试验机、试验夹具(包含冲击损伤夹具)给出了夹具推荐的结构形式、工作原理、安装步骤、防失稳的要求等内容。 3、试验步骤:规定了试验前检查、试验件检查、冲击损伤引入、应变片粘贴、试验件安装、载荷标定和应力调试、试验加载与测量要求等内容。 4、试验有效性判据,规定了有效性的要求以及预期的失效模式。 5、试验报告记录,规定了记录试验报告中应该记录的信息,以方便试验数据库的录入。 本标准适用于碳纤维复合材料层合板平面双轴静力载荷试验,其他复合材料可参照执行。