ASTM D6484/D6484M-20聚合物基复合材料层压板开孔压缩强度的标准试验方法

ASTM D6484/D6484M-20聚合物基复合材料层压板开孔压缩强度的标准试验方法

2 步骤

试验前需明确的参数

2.1.1 试样取样方法、试样类型和几何形状，以及（如果需要）环境处理伴随件。

2.1.2 所需的试验程序（A 或 B）。

2.1.3 所需的压缩性能和数据报告格式。

注意：应在试验前确定具体的材料性能、精度和数据报告要求，以便正确选择仪器和数据记录设备。估算试样强度，以帮助选择传感器、校准设备以及确定设备设置。

2.1.4 环境处理试验参数。

2.1.5 如果进行，需明确引伸计要求及相关计算。

2.1.6 如果进行，需明确用于测定密度和增强体体积的取样方法、试样几何形状和试验参数。

2.1.7 一般说明：

2.1.8 报告任何对本试验方法的偏离，无论是故意的还是无意的。

2.1.9 在试样Zui终机加工完成后，但在环境处理和测试之前，测量试样宽度 ww、试样厚度 tt（在孔附近测量）、孔径 DD、孔中心到试样Zui近边的距离 ee，以及孔边到试样端的距离 gg。检查孔及孔相邻区域的分层情况。报告发现的任何分层的位置和大小。所有测量的精度应在尺寸的 1% 以内。以毫米[英寸]为单位，将尺寸记录到三位有效数字。

注：试验要求方可能要求改性后的试样经过任何环境处理或环境暴露后进行额外的测量。

2.1.10 按要求对试样进行环境处理。

如果试验环境与环境处理环境不同，则将试样存储在经处理的环境中直至试验时间。

2.1.11 试验速度。

设置试验速度，以使破坏在 1 到 10 分钟内发生。如果无法合理估计材料的极限强度，则应使用标准速度进行初步试验，直到知道材料的极限强度和系统的柔度，可以调整试验速度。建议的标准压头位移速率为 2 mm/min [0.05 in./min]。

11.4 试验环境

如果可能，应在与环境处理所用相同流体暴露水平下测试试样。某些情况，例如在常见试验机环境箱能力不切实际的要求下对潮湿试样进行高温测试。在这种情况下，可能需要对力学试验环境进行修改，例如，在无流体暴露控制的高温下进行测试，但对从环境处理箱取出到破坏的时间有规定限制。记录对试验环境的任何修改。
注 1：当在无流体暴露控制的高温下测试经条件处理的试样时，可通过在将试样放入试验箱的将一个已知重量的经条件处理的伴随件放入试验箱中来估计试验完成前试样的水分损失百分比。试验完成后，将伴随件从箱中取出、称重，计算并报告重量损失百分比。

11.5 试样安装

将试样安装到开孔压缩夹具中，使试样的机加工端部与夹具两半的端部齐平。这应使试样孔位于夹具开口的中心。仅需将夹具螺栓拧紧到足以在夹具安装过程中将试样固定到位。

11.6 程序 A（液压夹头加载）：

11.6.1 夹具插入：

11.6.1.1 将夹具放入试验机的夹头中（图 17），注意使被夹持夹具的长轴与试验方向对齐。将夹具插入夹头对时，夹持夹具的外部直至螺栓处，约 80 mm [3 in.]。11.6.1.2 拧紧夹头，记录液压夹头使用的压力。对于楔形夹头，插入后夹头钳口的端部应彼此齐平，以避免引入可能导致试样过早破坏的弯矩。11.6.1.3 施加液压夹持压力后，将四个螺栓重新扭矩至约 7 N·m [60 in.-lbf]。11.6.1.4 使用塞尺检查支撑板与支撑夹具的长夹持部分之间的间隙，并根据图 2 的要求进行垫片调整。11.6.1.5 使用塞尺检查试样标距段与支撑夹具的长夹持部分之间的间隙是否为 0.05±0.080.05±0.08 mm [0.002±0.0030.002±0.003 in.]。超出此公差范围的间隙表明组装不当、试样超差或夹具损坏，或它们的组合。

11.6.2 引伸计安装

如果要测定应变响应，在长夹持夹具上的预留开口处，将一个或两个引伸计附着到试样边缘。

11.6.3 加载

以规定速率对试样施加力，记录数据。持续加载试样直至达到力Zui大值，并且力从Zui大值下降约 30%。除非特别希望试样断裂，否则终止试验以防止大规模孔变形掩盖真实的破坏模式，从而提供更具代表性的破坏模式评估并防止支撑夹具损坏。

11.7 程序 B（端部加载）：

11.7.1 夹具插入：

11.7.1.1 将连接支撑板的四个螺栓（如果使用，还包括夹持区域的八个附加螺栓）扭矩至约 7 N·m [60 in.-lbf]。当使用 7 N·m [60 in.-lbf] 的施加扭矩无法获得可接受的破坏模式时，可以将扭矩水平提高至此水平以上。11.7.1.2 使用塞尺检查支撑板与支撑夹具的长夹持部分之间的间隙，并根据图 2 的要求进行垫片调整。11.7.1.3 使用塞尺检查试样标距段与支撑夹具的长夹持部分之间的间隙是否为 0.05±0.080.05±0.08 mm [0.002±0.0030.002±0.003 in.]。超出此公差范围的间隙表明组装不当、试样超差或夹具损坏，或它们的组合。11.7.1.4 将夹具放在试验机的平压板之间（图 18），注意使被夹持夹具的长轴与试验方向对齐。将夹具放置在 7.3.3 条中标记的中心矩形区域内。

11.7.2 引伸计安装

如果要测定应变响应，在长夹持夹具上的预留开口处，将一个或两个引伸计附着到试样边缘。

11.7.3 预加载

对试样/夹具组件施加 445 N [100 lbf] 的压缩力，以确保所有加载表面接触，并在必要时对齐压板。将压缩力减小至 135 N [30 lbf]，重新调零和平衡引伸计。

11.7.4 加载

以规定速率对试样施加力，记录数据。持续加载试样直至达到力Zui大值，并且力从Zui大值下降约 30%。除非特别希望试样断裂，否则终止试验以防止大规模孔变形掩盖真实的破坏模式，从而提供更具代表性的破坏模式评估并防止支撑夹具损坏。

11.8 数据记录

记录力与横梁位移的关系（如果使用引伸计，则记录力与应变的关系/连续记录），或以频繁的固定间隔记录；对于本试验方法，建议采样率为每秒 2 到 3 个数据记录，且目标为每个试验至少 100 个数据点。如果注意到柔度变化或任何初始破坏，记录这些点处的力、位移和损伤模式（如果检测到）。记录用于确定初始破坏的方法（目视、声发射等）。记录Zui大力、破坏力（如果与Zui大力不同），以及在破坏时刻（或尽可能接近）的横梁位移（如果特别要求）。

（用于分析异常、夹持或试样滑移问题的数据包括力-应变数据、边缘弯曲百分比和力-时间数据。）

11.9 破坏模式

未在孔处发生的破坏不是可接受的破坏模式，其数据应注明无效。破坏通常受分层影响很大，并且破坏模式可能表现出大量分层。应使用表 1 中的三段式破坏模式描述符。该表示法使用第一位描述破坏类型，第二位描述破坏区域，Zui后一位描述破坏位置。本试验方法有效试验的破坏模式代码于“*MG”，其中第二和第三位是“标距段中部”（Gage Middle）。第一位通常是 L（代表横向）、A（代表斜向）或 M（代表多模式）。图 19 说明了这三种可接受的破坏模式。

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