ASTM D7137/D7137M-23复合材料冲击后压缩测试的规程

ASTM D7137/D7137M-23复合材料冲击后压缩测试的规程

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针对专业复合材料测试检测机构新美测（青岛）测试科技有限公司关于ASTM D7137/D7137M-23复合材料冲击后压缩测试的规程，以下是根据ASTM D7137/D7137M-23标准制定的详细规程：

一、测试目的

确定冲击后聚合物基复合材料的压缩残余强度特性，以评估其损伤容限。

二、测试标准

参考标准为ASTM D7137/D7137M-23《损坏的聚合物基复合材料板的压缩残余强度特性的标准试验方法》。

三、测试原理

通过在矩形试样中心施加冲击能量，然后施加沿厚度方向的压缩载荷，以模拟复合材料在冲击后的压缩性能，从而评估其损伤容限。

四、测试设备

1. 高强度通用测试系统：如电子万能试验机，配备对中装置和自定义压缩后冲击夹具。

2. 冲击系统：如落锤冲击装置，具备可调高度的落锤和防反弹装置。

3. 测量工具：游标卡尺、超声扫描仪等，用于测量损伤尺寸和观察损伤情况。

五、试样准备

1. 试样形状：矩形平板。

2. 试样厚度：4.0~6.0mm，尽可能接近5.0mm。

3. 试样数量：每组的有效试样应不少于5个。

4. 层合板铺层方式：铺层顺序为[45/0/-45/90]ns，其中n为整数。层合板的0°纤维方向与试样长度方向一致。针对不同的固化后单层名义厚度，推荐相应的铺层方式。

5. 初步检查：确保试样外观没有显著的缺陷或损伤。

六、测试步骤

1. 冲击测试：

• 计算需要施加在试样中心的冲击能量。

• 将试样固定在冲击试验支撑夹具上，确保冲头准确对准试样中心。

• 使用硬橡胶垫片固定试样的四个角。

• 计算并设置合适的冲击高度，然后进行冲击测试。

2. 损伤测量：

• 在冲击后，测量并记录冲击表面和背面的损伤情况，包括凹坑尺寸和背面的裂纹形状、尺寸。

• 使用游标卡尺测量凹坑的最大深度。

• 使用超声扫描仪观察和分析损伤面积和尺寸。

3. 压缩测试：

• 安装试样在试验夹具中。

• 按照规定的速率（如1.25mm/min±0.5mm/min）施加压缩载荷，直至达到最大载荷值。

• 在载荷下降至最大载荷的约30%时，终止试验，以避免真实破坏模式被大范围的畸变所遮蔽，并防止损坏支持夹具。

• 在整个试验过程中，记录时间、位移、载荷等数值，以生成力-位移曲线。

七、数据处理

1. 计算平均值、标准差和偏差系数：对每个系列试验的压痕深度d进行计算。

2. 结果分析：根据力-位移曲线和测量数据，分析复合材料的压缩残余强度特性。

八、注意事项

1. 安全性：在使用测试设备前，确保所有安全措施已到位，防止人员受伤和设备损坏。

2. 准确性：确保测试过程中的所有测量和记录都是准确的，以避免数据误差。

3. 标准化：严格按照ASTM D7137/D7137M-23标准进行测试，以确保测试结果的可靠性和可比性。

以上是新美测（青岛）测试科技有限公司关于ASTM D7137/D7137M-23复合材料冲击后压缩测试的规程。该规程旨在确保测试的准确性和可靠性，为复合材料的设计、研发和质量保证提供有力支持。