GB/T 41762.2-2022 纤维增强塑料复合材料层板厚度方向性能测定 —— 三点弯曲试验设备与关键参数设定
1. 试验原理
本文件采用三点弯曲试验方法测定碳纤维增强塑料复合材料(CFRP)层合板的厚度方向(面外)拉伸强度、拉伸破坏应变和拉伸模量--1。试样以厚度方向(Z向)作为弯曲加载方向,跨中施加弯曲载荷,试样底部(受拉侧)承受厚度方向拉伸应力。通过测定试样在三点弯曲加载下的破坏载荷和跨中挠度,计算厚度方向拉伸强度、拉伸破坏应变和拉伸模量-。
试验结果还可用于研究碳纤维增强复合材料层合板厚度方向(Z向)弯曲性能及尺寸效应-。
2. 弯曲试验机要求
试验机须符合ISO 5893(橡胶和塑料试验设备——拉伸、弯曲和压缩型试验机——速度、力和温度测量要求)的规定-6。加载系统须能控制加载速率,载荷精度满足标准要求。加载系统须配备缓冲装置,施加载荷时无冲击。
3. 三点弯曲夹具要求
三点弯曲夹具由两个支座和一个加载压头组成。试样两端自由支撑于支座上,加载压头在跨距中点施加弯曲载荷。加载压头中心线须与两支座的中点对齐,偏差控制在±0.5 mm以内。支座和压头的半径须符合标准规定。
4. 环境控制系统
试验应在与状态调节相同的环境条件下进行。试验箱须具备温度和湿度控制功能,温度波动±2℃以内,湿度波动±5%以内。如需进行高温或高湿试验,试验箱须能在设定条件下长期稳定运行。
5. 挠度测量系统
须使用位移传感器或引伸计测量试样跨中挠度变化。传感器测量精度须满足标准要求。传感器须与试样表面可靠接触,不产生滑移,不影响试样自由变形。
6. 加载速率设定
加载速率按标准规定执行,确保在弯曲加载过程中试样处于准静态加载状态。加载速率的选择须兼顾试验效率和数据的准确性。
7. 有效体积的计算
本文件规定了有效体积的计算方法-6-1。由于厚度方向拉伸强度存在尺寸效应,有效体积是威布尔统计分析的关键参数。有效体积的计算须考虑试样的几何尺寸和应力分布状态,用于后续威布尔尺寸效应的评估-。
8. 记录信息
报告须记载:弯曲试验机型号与校准状态、三点弯曲夹具规格(支座半径、压头半径、跨距mm)、位移传感器型号与精度(mm)、环境箱型号与控制精度(℃、%RH)、试验温度(℃)、相对湿度(%)、加载速率(mm/min)、有效体积计算结果。
广化测评(广州合成材料研究院有限公司)




