GB/T30968.2-2014
聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔性能试验方法第2部分：充填孔拉伸和压缩试验方法
Testmethodforopen-hole/loaded-holeofpolymermatrixcompositelaminates―Part2:Testmethodoffilled-holetensionandcompression
- 中国标准分类号（CCS）Q23
- 国际标准分类号（ICS）83.120
- 实施日期2015-01-01
- 文件格式PDF
- 文本页数8页
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聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔性能试验方法第2部分：充填孔拉伸和压缩试验方法
国家标准 GB/T30968.2一2014 聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔 性能试验方法第2部分:充填孔拉伸和 压缩试验方法 Iestmethwdtoropen-hole/loaded-holeofpolymermatrixcompusitelainates Part2:Iestmethodoffilleti-holetensionandcompressiom 2014-07-24发布 2015-01-01实施 国家质量监督检监检疫总局 发布 国家标准花管理委员会国家标准
GB/T30968.2一2014 前 言 GB/T30968《聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔性能试验方法》分为四部分 -第1部分:挤压性能试验方法; 第2部分:充填孔拉伸和压缩试验方法; 第3部分:开孔拉伸强度试验方法; 第4部分;开孔压缩强度试验方法 本部分为GB/T30968的第2部分
本标准按照GB/Tl.l一209给出的规则起收
本标准由建筑材料联合会、航空工业集团公司提出 本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(sAC/Tc39)、全国航空器标准化技术委员会 SAC/TC435)归口
本标准起草单位,飞机强度研究所、中目航空工业集团公司北京航空材料研究院 本标准主要起草人;魏宏艳、杨胜春,沈真、张子龙,李磊,谢佳卉、肖媚、王俭
GB/T30968.2一2014 聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔 性能试验方法第2部分:充填孔拉伸和 压缩试验方法 范围 GB/T30968的本部分规定了聚合物基复合材料层合板充填孔拉伸和压缩试验方法的试验设备、 试样,试验步骤、数据处理和试验报告
本部分适用于连续纤维增强的聚合物基复合材料,且层合板相对于试验方向是对称和均衡的
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GB/T1446纤维增强塑料性能试验方法总则 GB/T3961纤维增强塑料术语 GB/T30968.3聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔性能试验方法第3部分;开孔拉伸强度 试验方法 GB/T30968.4聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔性能试验方法第4部分;开孔压缩强度 试验方法 术语和定义 GB/T3961界定的术语和定义适用于本文件
方法原理 充填孔拉伸强度 4.1 采用GB/T30968.3,对中心孔带有紧配合紧固件或销钉的对称均衡层合板试样进行单轴拉伸试 验,以获得充填孔拉伸强度数据,该数据可用于材料的研制、材料规范的制定和结构设计许用值的确定
4.2充填孔压缩强度 采用GB/T30968.4,对中心孔带有紧配合紧固件或销钉的对称均衡层合板进行单轴压缩试验,以 获得充填孔压缩强度数据,该数据可用于材料的研制、材料规范的制定和结构设计许用值的确定 试验设备 5.1试验机与测试仪器 试验机和测试仪器应符合GB/T1446的规定
GB/T30968.2一2014 5.2环境箱 环境箱的控制精度应满足试验要求,经计量检定合格,并在有效期内使用
5.3 扭矩扳手 扭矩扳手的精度应满足试验要求.经计量检定合格,并在有效期内使用 试样 6.1 铺层形式 试样应具有至少2个方向的纤维且对称均衡的铺层形式
层合板厚座要求如下 充填孔拉伸试样厚度为2 mm4mm,推荐厚度2.5mm; a 充填孔压缩试样厚度为3 n,推荐厚度4 b mm5mmm mm
试样形状与尺寸 6.2 充填孔拉伸试样 6.2.1 充填孔拉伸试样形状与尺寸见图1和表1
机械加工边缘的粗糙度Ra值不超过3.2um 6.2.2充填孔压缩试样 充填孔压缩试样形状与尺寸见图2和表1
机械加工边缘的粗糙度Ra值不超过3.2unm.
.5团 呵 图1充填孔拉伸试样示意图
GB/T30968.2一2014 0.2A 0.1 I0.2 卫 I0.2a 图2充填孔压缩试样示意图 表1试样几何尺寸 单位为毫米 试样类型 厚度h 宽度w" 长度1 孔径D 24 充填孔拉伸 36士1 200~300 6士0.06 充填孔压缩 35 300 36士0,20 6士0,06 6.3紧固件-孔间隙 紧固件公称直径为6mm
宽度孔径比一般为6,紧固件的材料及配合方式由试验委托方提供
6.4试样制备 试样制备按GB/T1446的规定
制孔时应避免孔周围的材料出现分层或其他损伤
6.5试样数量 每组有效试样应不少于5个
试验条件 7.1试验环境条件 7.1.1实验室标准环境条件 实验室标准环境条件应满足GB/T1446的规定
7.1.2非实验室标准环境条件 7.1.2.1高温试验 首先将环境箱和试验夹具预热到规定的试验温度,然后将试样加热到规定的试验温度,并用与试样 min10min开 工作段直接接触的温度传感器加以校验
对干态试样,在试样达到试验温度后,保温5 始试验;对湿态试样,在试样达到试验温度后,保温2; nmin~3min开始试验
试验中试样温度保持在规 定试验温度的士3C范围内
GB/T30968.2一2014 7.1.2.2低温(低于零度)试验 首先将环境箱和试验夹具冷却到规定的试验温度,然后将试样冷却到规定的试验温度,并用与试样 工作段直接接触的温度传感器加以校验
在试样到达试验温度后,保温5min~10min开始试验
试 验中试样温度保持在规定试验温度的士3C范围内
7.2试样状态调节 7.2.1干态试样状态调节 试验前,试样在实验室标准环境条件下至少放置24h
7.2.2湿态试样状态调节 试验前,应在规定的温度和湿度条件下使试样达到所要求的吸湿状态
推荐的温度和湿度条件 如下 a)温度:70C士3C b相对湿度;85%士5%
湿态试样状态调节结束后,应将试样用湿布包裹放人密封袋内,直到进行力学试验,试样在密封袋 内的储存时间应不超过14d
试验步骤 8.1试验前准备 8.1.1按GB/T1446的规定检查试样外观,对每个试样编号 8.1.2按7.2的规定对试样进行状态调节
8.1.3在最终的试样机械加工和状态调节后,测量开孔处的试样宽度w,试样厚度h、孔径D和从孔边 缘到试样最近一侧的距离f,并测量、记录紧固件的几何尺寸
厚度测量精度为士0.01 mm， 1,其余均为 士0.02mm
8.1.4通过紧固件或销钉对试样进行装配
若紧固件要求拧紧力矩,则采用扭矩扳手将紧固件拧紧到 所需的值
8.2试验 8.2.1充填孔拉伸试验按GB/T30968.3进行
8.2.2充填孔压缩试验按GB/T30968.4进行
8.2.3采用表2中的三字符式失效模式代码来描述这些失效模式,其中图3给出了充填孔拉伸试验的 有效失效模式,图4和图5给出了充填孔压缩试验的有效失效模式
若失效位置不发生在紧固件孔处 或不靠近紧固件孔处,则试样的试验数据是无效的
表2失效模式代码 第一个字符 第二个字符 第三个字符 破坏形状 代码 破坏区域 代码 破坏位置 代码 M 角形 工作段 中间,孔中心 横向 偏离孔中心 O FR 多模式 M(xy2) 偏离紧固件边缘
GB/T30968.2一2014 LGM AGM MGM 图3有效的充填孔拉伸失效模式示意图 LGM AGM MGM 图4靠近中心孔处有效的充填孔压缩失效模式示意图 MGF MGo LGO LLGF 图5偏离孔中心处有效的充填孔压缩失效模式示意图
GB/T30968.2一2014 计算 9.1 充填孔拉伸强度 充填孔拉伸强度按式(1)计算,结果保留3位有效数字: m 7h 式中: 充填孔拉伸强度,单位为兆帕(MPa); ole -破坏前试样承受的最大拉伸载荷,单位为牛顿(N); -开孔处的试样宽度,单位为毫米(n 7 mm; -开孔处的试样厚度平均值,单位为毫米(n mm 9.2充填孔压缩强度 充填孔压缩强度按式(2)计算,结果保留3位有效数字: olhe lh 式中 -充填孔压缩强度,单位为兆帕(MPa); 口ne -破坏前试样承受的最大压缩载荷,单位为牛顿(N)
9.3 统计 对于每一组试验,按GB/T1446的规定计算每一种测量性能的算术平均值、标准差和离散系数
10 试验报告 试验报告一般包括下列内容 a)试验项目名称,执行标准和方法; b试验人员、试验时间和地点; 试样来源及制备情况,材料(包括复合材料,紧固件和垫片)品种及规格 试样编号、形状和尺寸、外观质量及数量 D 试验温度、相对湿度,试样状态调节参数和结果; 试验设备及仪器的型号、规格及计量情况 紧固件的拧紧力矩 h)与本标准的不同之处,试验时出现的异常情况; 试验结果,包括 1每个试样的最大载荷值; 2)每个试样的充填孔拉伸或压缩强度及样本的算术平均值、标准差和离散系数; 3) 每个试样的失效模式
聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔性能试验方法第2部分：充填孔拉伸和压缩试验方法GB/T30968.2-2014
聚合物基复合材料层合板是一种结构材料，在许多工程领域得到广泛应用。然而，由于需要进行开孔或安装受载孔以适应具体需求，这些结构材料的性能会受到影响。因此，需要通过试验方法来评估复合材料层合板在开孔/受载孔区域的力学性能。
本文主要介绍充填孔的拉伸和压缩试验方法。该方法适用于开有充填孔的复合材料层合板，可以评估充填孔处的材料性能。试验方法遵循GB/T30968.2-2014标准。
试验样品的制备
试验样品应按照一定的规格制备，包括长度、宽度、厚度和充填孔的尺寸等。制备过程中，需要使用合适的工具和设备，保证样品的精度和质量。同时，需要在样品表面刻画出标记线，以确定试验时的应变测量点。
试验装置
拉伸试验和压缩试验所使用的试验装置略有不同。拉伸试验通常采用电子万能试验机进行，而压缩试验则需要使用一个专门的固定夹具，以确保试样在试验期间保持稳定的状态。
试验步骤
在进行试验之前，首先需要校准试验设备，并将试验样品加载到试验装置中。然后，进行下列步骤：
- 在试验开始之前，需要对试验样品进行预载荷，以确保试验结果的准确性。
- 进行拉伸或压缩试验，通过读取试验设备的数据来记录试验结果。
- 分析试验结果，并计算出试验样品在充填孔区域的力学性能。
结果分析
拉伸和压缩试验可以评估材料在受载孔周围的性能表现。试验结果通常包括应变、荷载和位移等数据，可以用于比较不同试验条件下的试样性能差异。此外，还可以通过试验结果验证数值模拟结果的准确性。
结论
本文介绍了聚合物基复合材料层合板充填孔的拉伸和压缩试验方法。该方法适用于开有充填孔的材料，可以评估充填孔处的力学性能。试验结果对于评估材料在开孔/受载孔区域的性能表现具有重要意义，对于材料的设计和应用具有指导作用。
通过本文介绍的充填孔的拉伸和压缩试验方法，可以对复合材料层合板在充填孔区域的力学性能进行评估，为科学研究和工程应用提供了可靠的试验手段。
