依据ASTM D7615/D7615M-23《聚合物基复合材料层压板开孔疲劳响应的标准实施规程》标准,哪里可以进行检测?
问:依据ASTM D7615/D7615M-23《聚合物基复合材料层压板开孔疲劳响应的标准实施规程》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。国内多家具备CNAS、CMA资质的第三方检测机构也可依据该标准进行检测。
问:ASTM D7615/D7615M-23这个标准目前是什么状态?
答: ASTM D7615/D7615M-23由美国材料与试验协会(ASTM)发布,目前为现行有效标准,发布日期为2023年9月1日,全部代替ASTM D7615/D7615M-19(2019版),是该标准的第3版。该标准由ASTM D30复合材料委员会归口,共7页-1。
问:ASTM D7615/D7615M-23标准具体是什么?包含哪些检测项目?
答: 该标准提供了修改静态开孔拉伸和压缩强度测试方法以确定复合材料在循环拉伸或压缩力(或两者)作用下疲劳行为的说明,是对试验方法ASTM D5766/D5766M(开孔拉伸强度)和ASTM D6484/D6484M(开孔压缩强度)在循环加载条件下的补充-9。复合材料形式仅限于连续纤维增强聚合物基复合材料,其中层压板在测试方向上既对称又平衡。
该标准仅限于承受等幅单轴载荷的测试样本,重复载荷可以是拉伸载荷、压缩载荷或反向载荷,具体取决于所使用的测试样本和程序。工程应力或施加的力均可作为恒幅疲劳变量-8。
主要检测项目包括:
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开孔疲劳寿命:测试样本在特定加载和环境条件下的疲劳寿命,是核心检测参数。
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S-N曲线:通过线性化应力-寿命曲线(S-N曲线),可用于统计疲劳数据分析,相关指南可参考ASTM E739-50。
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疲劳损伤研究:可用于研究聚合物基复合材料开孔试样的疲劳损伤,如微观裂纹、纤维断裂或分层等-50。
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强度退化:通过中断循环加载,按ASTM D5766/D5766M或D6484/D6484M测定静态强度,可获得与疲劳损伤相关的强度变化-50。
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刚度退化曲线:特定法向应力值下的试样刚度与疲劳寿命关系曲线、特定循环间隔下的法向应力与试样刚度关系曲线,以及选定应力比下的法向应力与疲劳寿命关系曲线-50。
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破坏模式分析:记录并分析试样疲劳破坏后的断裂形态,包括开孔周围的微观裂纹、纤维断裂、分层等。
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 D7615的标准。与该标准技术内容相近的中国国家标准主要包括:
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GB/T 30968.2-2014《聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔性能试验方法 第2部分:充填孔拉伸和压缩试验方法》:适用于连续纤维增强聚合物基复合材料层合板充填孔拉伸和压缩性能的测定,规定了静态试验方法,对应ASTM D5961-28。
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GB/T 30968.3-2014《聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔性能试验方法 第3部分:开孔拉伸强度试验方法》:适用于测定聚合物基复合材料层合板开孔拉伸强度,对应ASTM D5766-。
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GB/T 30968.4-2014《聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔性能试验方法 第4部分:开孔压缩强度试验方法》:适用于测定聚合物基复合材料层合板开孔压缩强度,对应ASTM D6484-。
以上国标主要涉及静态开孔强度测试,但专门针对开孔疲劳响应的测定方法,目前国标体系中尚缺少对应的标准。对于开孔疲劳性能的测定,应直接依据ASTM D7615/D7615M-23进行检测。
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。ASTM D7615/D7615M-23未强制规定所有测试样本参数(如疲劳力(应力)比),但可重复的结果要求指定并报告这些参数-8。可接受的测试层压板和厚度的范围在该标准8.2节中描述-8。
主要试验参数要求:
| 参数 | 要求 |
|---|---|
| 试样形式 | 开孔层压板试样,应符合ASTM D5766/D5766M或D6484/D6484M的试样要求 |
| 层压板要求 | 相对于测试方向既对称又平衡 |
| 加载方式 | 恒幅单轴加载,重复载荷可为拉伸、压缩或反向载荷 |
| 疲劳变量 | 工程应力或施加的力均可作为恒幅疲劳变量 |
| 疲劳应力比 | 需指定并报告,标准未强制规定 |
| 试样数量 | 每个应力水平至少3~5个试样,具体需根据统计分析方法确定 |
影响因素: 影响开孔疲劳响应并应予以报告的因素包括:材料、材料制造方法、铺层精度、层压板堆叠顺序和总厚度、样本几何形状、样本制备(尤其是孔的加工)、样本状态调节、测试环境、支撑夹具类型、样本对中和夹持、测试频率、力(应力)比、法向应力大小、空隙含量和增强体体积百分比等-50。
具体试样尺寸及数量需根据产品规格及检测项目确定,建议送检前提供产品信息以便确认试样制备要求。
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。该报告可用于材料规范制定、研发验证、设计许用值确定、质量保证以及航空航天、汽车制造、风电叶片等领域的含孔复合材料结构设计与分析。




