依据ASTM D5379/D5379M-2019e1《V型缺口梁法测定复合材料剪切性能的标准试验方法》标准,哪里可以进行检测?
问:依据ASTM D5379/D5379M-2019e1《V型缺口梁法测定复合材料剪切性能的标准试验方法》标准,哪里可以进行检测?
答: 广州老化所(化学工业合成材料老化质量监督检验中心)具备该项检测能力。该中心下设复合材料检测实验室,拥有CNAS、CMA资质,可依据该标准提供检测服务,出具国际互认的检测报告。
问:ASTM D5379/D5379M-2019e1这个标准目前是什么状态?
答: ASTM D5379/D5379M-2019e1(即ASTM D5379/D5379M-19e1)目前为现行有效标准,由美国材料与试验协会(ASTM)发布。该标准最初于2019年发布,2021年3月进行了编辑性修订并重新发布为2019e1版本。该标准采用Iosipescu剪切测试方法,适用于测定高模量纤维增强复合材料的剪切性能。复合材料形式仅限于连续纤维或不连续纤维增强的以下类型:仅由单向纤维薄层组成的层压板(纤维方向平行或垂直于加载轴)、仅由机织织物丝状薄层组成的层压板(经向平行或垂直于加载轴)、包含等量0°和90°铺层的平衡对称层压板,以及大部分纤维随机分布的短纤维增强复合材料。该剪切试验概念最初是为金属或陶瓷等各向同性材料开发的,现已广泛应用于纤维增强复合材料领域。-1-2-48
问:ASTM D5379/D5379M-2019e1标准具体是什么?包含哪些检测项目?
答: ASTM D5379/D5379M-2019e1规定了通过V型缺口梁(Iosipescu)方法测定高模量纤维增强复合材料剪切性能的标准试验方法。该试验方法旨在为材料规范、研发、质量保证以及结构设计和分析生成剪切性能数据。根据材料坐标系相对于加载轴的方向,可以评估面内剪切性能或层间剪切性能。由于材料具有各向异性,通过将试样测试平面与所需材料平面对齐,可以在任意六个可能的剪切平面上获得性能数据,但每个给定试样只能评估单个剪切平面。-2
主要检测项目包括:
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剪切应力/应变响应:记录剪切加载过程中应力随应变变化的完整曲线
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极限剪切强度:试样在剪切加载过程中承受的最大剪切应力
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极限剪切应变:与极限剪切强度对应的应变值
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剪切弦模量:剪切应力-应变曲线上指定两点之间的割线斜率,反映材料的剪切刚度特性
影响剪切响应的因素:材料、材料制备和铺层方法、试样铺层顺序、试样制备、试样状态调节、测试环境、试样对中和夹持、测试速度、温度时间、空隙含量和增强体体积百分比等,这些因素应在报告中予以记录。-2
试验原理:将V型缺口梁试样放置在专用Iosipescu剪切夹具中,施加载荷直至试样破坏,在试样标距段产生近似纯剪切应力状态。可在试样两侧粘贴应变片,确保发生剪切而非扭转破坏。-46
问:该标准是否有对应的中国国家标准?
答: 目前中国国家标准体系中尚无直接等同采用ASTM D5379的标准。与复合材料剪切性能相关的中国国家标准主要包括:GB/T 28889-2012《复合材料面内剪切性能试验方法》(修改采用ASTM D7078,即V型缺口轨道剪切法)、GB/T 30969-2014《聚合物基复合材料短梁剪切强度试验方法》(适用于短梁剪切强度测定),以及GB/T 1450.1-2005《纤维增强塑料层间剪切强度试验方法》。ASTM D5379的V型缺口梁法(Iosipescu法)与ASTM D7078的V型缺口轨道剪切法在试样尺寸和加载方式上存在差异:Iosipescu法试样尺寸较小,通过夹具加载;轨道剪切法试样尺寸较大,通过试样两侧夹持加载,适用于纤维铺层较大或更松散的层压板。--37-49
问:检测对样品有何要求?
答: 具体样品要求需根据产品类型及检测项目确定。
试样几何尺寸:标准试样尺寸为76mm × 19mm × 厚度,中间带有对称的90°V型缺口,缺口深度为试样宽度的20%(即约3.8mm),缺口位于试样两侧相对位置。试样制备需使用精密加工设备,确保尺寸公差控制在±0.1mm以内。-49-46
试样厚度:厚度通常为2mm~4mm,具体取决于层压板铺层数量。
试样数量:至少需要测试5个有效试样,以获得具有统计意义的数据。-49
状态调节:应按ASTM D5229/D5229M规定的标准环境进行状态调节。
测试速度:控制在1mm/min~2mm/min,确保准静态加载条件。-49
应变测量:需使用应变片或数字图像相关(DIC)技术测量剪切应变,通常在试样剪切平面的±45°方向粘贴应变片。-49
问:检测报告有什么用途?是否被认可?
答: 广州老化所出具的检测报告加盖CNAS、CMA标识章,具有法律效力,在国内及国际认可体系内均被采信。CNAS代表检测机构的检测能力符合国际标准、具备国际互认资格,CMA代表检测结果在中国境内具有法律效力。该报告可用于复合材料材料规范制定、研发验证、质量保证、结构设计与分析以及航空航天、汽车制造、风电叶片等领域的工程应用。




