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国家标准计划《纤维增强塑料复合材料 层合板厚度方向性能的测定 第1部分:直接拉伸和压缩试验》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 北京玻璃钢研究设计院有限公司

目录

基础信息

计划号
20231335-T-609
制修订
制定
项目周期
16个月
下达日期
2023-12-01
公示开始日期
2023-07-07
公示截止日期
2023-08-06
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

采标情况

本标准等同采用ISO国际标准:ISO 20975-1:2023。

采标中文名称:纤维增强塑料复合材料 层合板厚度方向性能的测定 第1部分:直接拉伸和压缩试验。

目的意义

纤维增强复合材料是当前实际应用最广、用量最大的一种复合材料。

它可以根据各种构件的载荷分布要求选择不同的纤维增强材料和树脂基体材料。

选择适合构件性能要求的铺层形式来满足强度、刚度和各种特殊要求,可为结构设计优化提供更大的自由度。

二维的纤维增强复合材料层合板在经向和纬向拥有较高的刚度和强度,现在已经被广泛地应用在汽车工业和航空工业中。

然而,纤维增强复合材料层合板通常在厚度方向有非常弱的性能。

在复合材料的一些应用中,要求有一定的抗脱层性能和抗剪切性能,比如,风力涡轮发动机叶片、机身纵梁和压力容器等,先前的复合材料层合板叶片的研究中发现,在叶片服役时,纤维增强复合材料层合板的分层破坏对叶片的性能有很大影响。

针对航空复合材料结构,美国联邦航空管理局(FAA)要求将复合材料的厚度方向性能作为基础试验数据,而且随着航空领域复合材料从次承力向主承力结构的发展,材料研发和结构设计部门需要对复合材料的厚度方向性能进行试验方法设计、数据准确评估。

分层是复合材料层合板损伤破坏的主要形式之一,受复合材料层合板的厚度方向性能和层间性能影响,复合材料层合板厚度方向性能和层间性能有着完全不同的物理概念,应该加于区别,不能混用。

层间性能顾名思义,是层合板两层之间界面相的性能,反映单纯界面相对外界作用的响应;而厚度方向的性能,则反映整个层合板材料在厚度方向的表观性能,它包括各层及其界面相对外界作用的综合响应。

目前国内外专家对于层间性能关注较多,发布了ASTM D2344《聚合物基复合材料及其层压板短梁剪切强度测试方法》、GB/T1450.1《玻璃纤维增强塑料层间剪切强度试验方法》等标准,对于厚度方向性能的关注较少,因而研究其厚度方向性能对纤维复合材料产品的应用具有非常重要的意义。

可应用于纤维增强复合材料产品结构设计、产品性能评定、产品剩余寿命评估等领域。

2022年发布了GB/T 41762.2-2022 《纤维增强塑料复合材料 层合板厚度方向性能的测定 第2部分:弯曲试验测定碳纤维单向层合板的弹性模量、强度和威布尔尺寸效应》,提供了一种弯曲测试方法,用以测定纤维增强塑料复合材料层合板厚度方向性能,包括强度、断裂应变和模量。

本标准拟制定的是第1部分,采用拉伸和压缩方式测定厚度方向的性能,是对第2部分的补充,标准制定后将对纤维增强复合材料产品质量检测的标准化、规范化具有重要意义。

范围和主要技术内容

本标准规定了采用拉伸和压缩试验方式测定纤维增强塑料复合材料厚度方向性能的试验方法,描述了三种试样类型。主要技术内容包含:原理、仪器设备、试样、试样数量、状态调节、试验程序、结果表达、精密度和试验报告等。