ASTM D6484/D6484M-23 聚合物基复合材料层压板开孔抗压强度试验 —— 标准概述、适用范围与试样制备要求
1. 标准概述与适用范围
ASTM D6484/D6484M-23《Standard Test Method for Open-Hole Compressive Strength of Polymer Matrix Composite Laminates》(聚合物基复合材料层压板开孔抗压强度的标准试验方法)于2023年10月6日发布-1,由ASTM D30复合材料委员会归口,D30.05子委员会负责-1,共19页-1。该标准代替ASTM D6484/D6484M-20-7,是该项标准的最新有效版本。
本标准规定了高模量纤维增强的多向聚合物基复合材料层合板开孔压缩强度的测定方法-。复合材料形式限于连续纤维或非连续纤维(预浸带或织物,或两者兼有)增强的复合材料,且层合板相对于试验方向须对称且均衡-1-7。可接受的试验层合板和厚度范围在标准第8.2.1节中描述-1-7。
该标准旨在为材料规范制定、研发、质量保证和结构设计分析提供开孔压缩强度数据-1-30。开孔压缩试验通过在试样中心加工一个贯穿孔,模拟实际结构中紧固件孔或检查孔等开孔部位的应力集中效应,评估材料在开孔状态下的压缩承载能力-15。
2. 配套标准关系
该标准中第7.2节所述的侧向支撑夹具被多个相关ASTM标准引用,用于稳定压缩加载的试样-1-6。相关标准包括-1-6:
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ASTM D6742/D6742M:充填孔压缩试验(Practice)
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ASTM D7615/D7615M:开孔疲劳试验(Practice)
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ASTM D8066/D8066M:无缺口层合板压缩试验(Practice)
3. 试样铺层要求
试样须为多向铺层的聚合物基复合材料层合板,由至少两个方向的纤维组成,且相对于试验方向对称且均衡-1-7。可接受的试验层合板和厚度范围在标准第8.2.1节中描述-1。
4. 试样形状与尺寸
试样形状与尺寸按标准正文的规定执行。关键尺寸要求如下--18-19:
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试样长度:300 mm(12 in)
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试样宽度:36 mm(1.5 in)
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中心孔径:6 mm(0.250 in)
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宽径比(w/D) :6
试样制备过程中须确保纤维方向良好对齐,因为纤维未对齐会显著降低层合板的压缩强度-30。
5. 孔加工要求
制孔质量直接影响开孔压缩强度测试结果。标准推荐的钻孔工艺-:
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预钻孔:先钻预钻孔
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终铰孔:再铰孔至最终直径6 mm
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加工要求:制孔时应避免孔周围材料出现分层或其他损伤-
孔加工方法、孔径精度和孔壁质量须在报告中详细记录。
6. 试样数量
每组有效试样应不少于5个。因开孔压缩强度的固有变异性(铺层偏差、孔加工质量差异等),试样数量应适当增加以保证统计稳定性。
7. 状态调节
试样状态调节按ASTM D5229/D5229M程序C执行-1。标准环境条件:温度23±3℃,相对湿度50±10%。试验环境条件须在报告中记录。
8. 记录信息
标准要求报告影响开孔压缩强度的以下因素-1:材料与制造方法、铺层精度、层合板铺层顺序和总体厚度、试样几何(含孔径、径厚比、宽径比)、试样制备(特别是孔加工)、状态调节条件、试验环境(温度、湿度)、试样对中和夹持、加载速率、温度暴露时间、孔隙含量、纤维体积百分数。
广化测评(广州合成材料研究院有限公司)




