復(fù)合材料雙軸拉伸試驗(yàn)是一種用于研究復(fù)合材料在多軸應(yīng)力狀態(tài)下的力學(xué)性能的重要測(cè)試方法,其測(cè)試方法及主要內(nèi)容如下:

一、測(cè)試方法
試驗(yàn)設(shè)備:雙軸拉伸試驗(yàn)需要專門的試驗(yàn)機(jī),凱爾測(cè)控的原位雙軸試驗(yàn)機(jī),是一款專為復(fù)雜力學(xué)性能測(cè)試設(shè)計(jì)的設(shè)備,能夠滿足多種材料的力學(xué)性能研究,此外,還可搭配光學(xué)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)或引伸計(jì)來(lái)測(cè)量試樣在雙軸應(yīng)力場(chǎng)中的應(yīng)變。



試樣設(shè)計(jì):常見(jiàn)的試樣形狀為十字形試樣,其在兩個(gè)方向(垂直和水平)上加載,用于產(chǎn)生雙軸拉伸應(yīng)力場(chǎng)。試樣設(shè)計(jì)需考慮應(yīng)力集中區(qū)域,以確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

加載方式:試驗(yàn)中可通過(guò)兩個(gè)載荷軸施加拉伸載荷,還可結(jié)合扭矩施加載荷,以模擬更復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。附加試驗(yàn)軸可用于再現(xiàn)恒定應(yīng)力比(線性應(yīng)力路徑)和任意組合應(yīng)力路徑(階梯法)。
數(shù)據(jù)采集與分析:通過(guò)力和扭矩傳感器測(cè)量應(yīng)變或載荷,同時(shí)搭配光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)記錄試樣各軸向上的位移。對(duì)于十字形試樣,還需在試樣中心設(shè)置標(biāo)記以實(shí)現(xiàn)中點(diǎn)控制。

二、主要內(nèi)容
應(yīng)力場(chǎng)研究:雙軸拉伸試驗(yàn)主要用于研究試樣交點(diǎn)處的規(guī)定應(yīng)力值,以評(píng)估復(fù)合材料在多軸應(yīng)力狀態(tài)下的力學(xué)行為。
性能評(píng)估:通過(guò)試驗(yàn)可測(cè)定復(fù)合材料的拉伸模量、泊松比、拉伸強(qiáng)度等性能指標(biāo)。這些性能指標(biāo)對(duì)于復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用具有重要意義。
標(biāo)準(zhǔn)依據(jù):對(duì)于金屬?gòu)?fù)合材料的雙軸拉伸試驗(yàn),有ISO-FDIS16842標(biāo)準(zhǔn)草案,提供了試樣設(shè)計(jì)、試驗(yàn)安排和試驗(yàn)程序的說(shuō)明。對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,ISO527-4和ISO527-5標(biāo)準(zhǔn)也常用于指導(dǎo)拉伸性能測(cè)試。
試驗(yàn)策略:試驗(yàn)策略包括再現(xiàn)恒定應(yīng)力比和任意組合應(yīng)力路徑,以模擬實(shí)際應(yīng)用中的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)。
復(fù)合材料雙軸拉伸試驗(yàn)在研發(fā)和材料性能評(píng)估中具有重要作用,能夠提供比單軸拉伸試驗(yàn)更全面的力學(xué)性能數(shù)據(jù)。