復(fù)合材料因其卓越的比強(qiáng)度、比剛度和可設(shè)計(jì)性，在航空航天、軌道交通、汽車工業(yè)等高端裝備領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。其中，壓縮性能是評(píng)價(jià)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)承載能力的關(guān)鍵指標(biāo)，然而，由于其各向異性、層間強(qiáng)度相對(duì)較低等特點(diǎn)，壓縮性能的準(zhǔn)確測(cè)試一直是材料測(cè)試領(lǐng)域的難點(diǎn)和重點(diǎn)。
復(fù)合材料壓縮測(cè)試方法多樣，其核心區(qū)別在于載荷引入方式，不同的方式對(duì)應(yīng)著不同的應(yīng)用場(chǎng)景和材料類型。
ASTM D6641是目前工業(yè)部門采用最多的復(fù)合材料壓縮性能試驗(yàn)方法。該方法可以測(cè)量聚合物基復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度和剛度性能。相比其他方法，其垂直表面的擠壓力和剪切力作用對(duì)壓縮強(qiáng)度影響較小、試驗(yàn)成功率更高，為材料的研究與開發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析，提供壓縮性能數(shù)據(jù)。被廣泛地用于航空航天、汽車工業(yè)、電子器材等領(lǐng)域。現(xiàn)對(duì)采用ASTM D6641標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量復(fù)合材料壓縮性能的試驗(yàn)裝備及試驗(yàn)方法進(jìn)行詳細(xì)介紹：
02試驗(yàn)夾具及試樣制備試驗(yàn)夾具及試樣制備
試驗(yàn)采用的夾具和試件均參照ASTM D6641中所述典型的組合加載壓縮試驗(yàn)夾具和典型試件制作。
03安裝試件
試驗(yàn)開始前，需檢查試驗(yàn)夾具確保操作順利，確保夾持面和加載面沒有損傷，并對(duì)螺栓和夾具的螺紋進(jìn)行清潔和潤(rùn)滑。安裝試件的操作過程應(yīng)在花崗巖平板上完成，以確保試件端部與夾具底座平面平齊。
01操作
移開夾具的上半部分，將試件放置于夾具的下半部分中，用手輕輕擰緊四個(gè)螺栓。
02操作
上下翻轉(zhuǎn)夾具的下半部分并對(duì)準(zhǔn)夾具的上半部分插入導(dǎo)向銷，以勻速滑動(dòng)進(jìn)入夾具的上半部分。
03操作
將組裝好的夾具側(cè)向放置，螺紋面朝上，用扭力扳手分三次把螺栓擰緊到3 N·m。夾具和試件安裝完成。
04開始試驗(yàn)
將組裝好的夾具和試件放置于試驗(yàn)機(jī)的兩個(gè)對(duì)中良好的固定平臺(tái)和球形底座平臺(tái)間，用導(dǎo)線將應(yīng)變片與數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接。編輯試驗(yàn)方案，以1.3mm/min的速率對(duì)試件施加壓縮載荷直到試件破壞。
05試驗(yàn)結(jié)果的有效性分析
試驗(yàn)結(jié)束后，檢查試件并注意破壞類型和位置。對(duì)于有效的試驗(yàn)，試件最終的破壞應(yīng)發(fā)生在工作段內(nèi)，且端部在測(cè)試期間不會(huì)被壓碎，同種試驗(yàn)情況至少應(yīng)進(jìn)行5個(gè)試件的試驗(yàn)。
從本試驗(yàn)方法可以獲得試驗(yàn)方向的復(fù)合材料的壓縮性能數(shù)據(jù)：極限壓縮強(qiáng)度、極限壓縮應(yīng)變、彈性模量和壓縮泊松比。
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