国家标准计划《碳纤维增强复合材料薄壁管件力学性能试验方法 第3部分 悬臂梁弯曲试验》由 TC425（全国宇航技术及其应用标准化技术委员会）归口，TC425SC6（全国宇航技术及其应用标准化技术委员会航天材料与工艺分会）执行 ，主管部门为国家标准委。

主要起草单位 北京卫星制造厂有限公司 、西安航天复合材料研究所 、航天材料及工艺研究所 、上海复合材料科技有限公司 、威海拓展纤维有限公司 。

碳纤维增强复合材料因其优异的综合性能，成为国防和国民经济建设不可或缺的战略性关键材料。

为满足结构高承载和轻量化的需求，薄壁碳纤维复合材料管件作为主/次承力结构单元在航天、航空、航海、汽车、体育用品等产业应用范围越来越广。

薄壁碳纤维复合材料管件作为航天领域桁架结构、机械臂、环形天线、舱门支撑机构等产品的基础结构单元，要承受和传递航天器上所有载荷，或为有效载荷提供刚性支撑，或作为重要设备的连接结构，其服役性能直接关系到星船载荷支撑、高精度通信、精准指向与展收等可靠性。

因此，对薄壁管件性能测试结果的准确性提出了更高要求。

薄壁碳纤维复合材料管件具有壁厚薄（小于1mm）和长径比大的产品特点，使用过程中主要承受拉压载荷和弯矩载荷，结构要求具有足够的强度、刚度和稳定性，不能发生失稳强度破坏，不能产生过大变形。

但是该类产品的结构特点易变形且应变大，特别是在悬臂弯曲载荷作用下极易产生失稳断裂，严重影响产品性能或任务成败，因此必须开展悬臂梁弯曲性能测试，获取薄壁碳纤维复合材料管件悬臂承载工况下的极限载荷及载荷-应变/位移特性曲线，研究其破坏形式，为产品整体性能考核提供更准确和全面的评价。

但现行相关试验标准均为三点或四点弯曲性能试验标准，在方法原理及样件制备等方面均不适用于薄壁碳纤维复合材料管件产品的悬臂梁弯曲试验，且无法根据三点或四点弯曲试验数据准确推算出产品的悬臂梁弯曲性能。

纤维增强复合材料薄壁管件悬臂梁弯曲性能试验标准方面尚存在空白，无法提供真实、可靠的测试数据，各单位缺乏统一有效的试验方法，制约了该类结构的推广应用。

碳纤维增强复合材料薄壁管件力学性能试验方法标准体系主要包括拉伸、压缩、悬臂梁弯曲等性能试验方法，其中拉伸、压缩试验标准北京卫星制造厂有限公司已获得国标立项（计划号：20220550-T-469、20220551-T-469）并按计划开展编制工作。

本悬臂梁弯曲试验方法已成功应用于数十型号上千件产品的研制，积累了丰富的经验和试验数据，已形成企业标准，且在行业内实现了推广应用，成熟度高，具备形成国家标准的基础。

该标准的编制对于规范试验方法，对我国薄壁碳纤维复合材料管件产品的研制具有重要的参考和指导意义。

通过编制本标准，预期达到以下目的： （1）规范薄壁碳纤维复合材料管件悬臂梁弯曲性能试验方法，建立适用于该类产品的悬臂梁弯曲性能评价标准； （2）为高承载、轻量化桁架结构、机械臂、展开天线等产品结构单元基础性能测试提供真实可靠的测试数据，为该类产品的设计提供有力支撑； （3）推动碳纤维增强复合材料应用领域的深入发展和推广。

编制组牵头单位北京卫星制造厂有限公司是国内空间飞行器用纤维复合材料最主要的研制单位，承担了航天星船复合材料结构零部件研制的绝大部分任务，具有丰富的复合材料研制和试验测试工作经验。

在碳纤维复合材料管件的制备及试验测试领域积累了大量的数据和经验，具备扎实的研究基础。

本文件规定了碳纤维增强复合材料薄壁管件悬臂梁弯曲试验的方法原理、试件、试验设备、试验程序、试验结果和试验报告等内容及要求。 本文件适用于测定壁厚不大于1mm（公称直径小于50mm）的碳纤维增强复合材料薄壁管件的悬臂梁弯曲性能，其它管件可参照执行。 主要技术内容包括： （1）明确方法原理，对悬臂梁弯曲试验方法进行了明确，即将试件一端进行固支，另一端垂直于初始状态试件自由端轴线方向逐级施加载荷，记录载荷、应变及位移等数据，获取试件极限承载能力及特性曲线； （2）规范试件，明确试件型式（含加载端、固支端接口形式）、试件状态等要求； （3）规范试验设备，明确试验设备能力、加载装置要求、加载方向及精度、加载速率、载荷数据采集等要求； （4）规范试验条件； （5）规范试验程序，明确试件固支端及加载端装卡、试验实施等要求； （6）规范试验结果评定； （7）规范试验报告。