GB/T33614-2017
三维编织物及其树脂基复合材料压缩性能试验方法
Testmethodforcompressionpropertiesof3Dbraidedfabricanditspolymermatrixcomposites
- 中国标准分类号（CCS）W04
- 国际标准分类号（ICS）59.100.99
- 实施日期2017-12-01
- 文件格式PDF
- 文本页数9页
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三维编织物及其树脂基复合材料压缩性能试验方法
国家标准 GB/T33614一2017 三维编织物及其树脂基复合材料压缩 性能试验方法 Testmethodforcompresionprpertiesof 3Dbraidedtabrieamditspolymermatriscompsites 2017-05-12发布 2017-12-01实施 中华人民共利国国家质量监督检验检疙总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/33614一2017 三维编织物及其树脂基复合材料压缩 性能试验方法 范围 本标准规定了三维编织物及其树脂基复合材料压缩性能的试验方法 本标准适用于三维编织物及其树脂基复合材料
本标准不适用于具有异型结构的三维编织物
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GB/T14462005纤维增强塑料性能试验方法总则 GB/T7689.12013增强材料机织物试验方法第1部分;厚度的测定 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 三维编织物3Dbraidedfabrics 采用三维编织工艺,编织纱在空间四个方向上交错移动,相互交织,形成一个不分层的整体织物 3.2 树脂基三维编织复合材料3Dbraidedpolymermatrixcomp0sites 以有机聚合物为基体,三维编织物为增强体的复合材料
3.3 编织单胞bhraidingmitcell 三维编织物中最小的完整编织单元,如图1所示
3.4 单胞长度lengthofuniteel 花节长度braidedpitchlength 编织结构长度方向(编织成型方向上相同取向的编织纱线间的间距,是一个编织机器循环所形成 的织物长度,如图1所示
3.5 单胞宽度widthofunitcel 花节宽度bhraidedpitchwidth 编织结构宽度方向上相同取向的编织纱线间的间距,如图1所示
GB/T33614一2017 长 度 单胞宽度 图1三维编织复合材料编织单胞 3.6 压缩率compressionrate 试样压缩变形量对初始厚度的百分率
试验原理 织物;压脚以恒定速度沿试样厚度方向进行压缩,压缩至规定变形时停止压缩,记录规定变形处对 应的压力.以此评价三维编织物的压缩性能
复合材料:压缩夹具以恒定速度沿试样长度方向进行压缩,使试样破坏或长度减小到设定值,记录 整个加载过程中施加在试样上的载荷和试样高度或应变,计算试样的压缩应力和压缩弹性模量
5 试样 5.1试样制备 5.1.1织物试样 试样可以单独编织,或从整块编织样品上裁剪得到
5.1.2复合材料试样 将三维编织试样整体树脂固化,试样可以单独模塑成型,不用切割;或从一块平板上通过机械加工 得到
注1，试样固化工艺可与有关方协议
推荐的固化工艺参见表A.1. 注2:具有异型结构的三维编织树脂基复合材料,可测试其随炉件
5.2试样型式和尺寸 5.2.1织物试样 试样为具有恒定矩形截面的平板条
长度为约50mm,厚度通常为2mm~5mm,仲裁试样厚度
GB/33614一2017 为4 mm 5.2.2复合材料试样 试样为具有恒定矩形截面的平板条
试样型式和尺寸见图2
推荐在其厚度方向上最少保证一个 完整的单胞,推荐试样宽度与单胞宽度之比大于2:1
对于按推荐的比例关系确定的试样宽度和本标 准给定的试样宽度,应选取两者中的较大值,以确保在试样工作段内包含2个以上单胞
厚度通常为 2 mm5mm， 仲裁试样厚度为4 mm
说明: 试样长度,至少140 mm; ！ -加强片长度,60mm; 标距,20mm; 试样宽度.(15士0.5)mm, 试样厚度,2mm5mm
图2试样 5.3试样数量 织物与复合材料应至少各取5个试样进行试验
试验设备 6.1试验机 试验机应符合GB/T1446一2005第5章规定
6.2压脚及参考板 织物压缩试验所用压脚和参考板应为表面平整并相互平行且不会变形的方形或圆形钢板,压脚面 积应大于或等于试样测试面面积,参考板边长或直径至少大于压脚50mm,推荐压脚直径或边长为 50mm， 经协商可采用其他面积的压脚,并应在试验报告中注明
6.3夹具 复合材料压缩试验装置示意图见图3
采用楔形夹头,夹持面粗糙,带有锯齿状或十字形沟槽
可 采用其他适宜的夹具,并应在试验报告中注明
GB/T33614一2017 试样 压缩 夹具 图3复合材料压缩示意图 6.4加强片 6.4.1使用材料应足够软,使得试验机的牙口能够压人并能咬住加强片
一般使用铝片或0°/90"正交 铺设的玻璃纤维织物/树脂形成的材料,且加强片纤维方向与试样的轴向成士45",加强片厚度约为 2mm
6.4.2加强片所用胶接剂应采用常温固化或温度低于被测试材料成型温度的高强、柔性胶接剂,应保 证在试验过程中加强片不脱落
6.5应变测量装置 6.5.1采用应变片或引伸仪测试方法,测试织物试样时不需要应变测量装置
6.5.2采用引伸仪测量时,应避免引伸仪在拉伸过程中产生滑移;在破坏之前应将引伸仪取下,避免引 伸仪损坏 6.5.3采用应变片测量时,应变片的长度和宽度至少应等于最小单胞的长度和宽度,以保证测量可靠 的平均应变值
试样两侧应变片应对称,应变片应尽量贴于试样的中心位置
为保证应变计牢固地粘 在复合材料上,可以对粘贴区域轻轻打磨,同时注意打磨外层的树脂层,不要损伤纤维
试验条件 7.1试验标准环境条件 温度:(23士2)C;相对湿度:(50士10)%
7.2加载速度 7.2.1织物试样 测定织物试样时,加载速度为5mm/min
GB/33614一2017 7.2.2复合材料试样 测定复合材料压缩应力时,加载速度一般为1mm/min一6nmm/min
测定压缩弹性模量时.常规 试验加载速度为2mm/min 7.3设定压缩率 测定织物试样时,设定压缩率为50%，经协商可设定为其他压缩率,并应在试验报告中注明
试验步骤 8.1织物试样 8.1.1试验前,试样在试验标准环境条件下至少放置16h
8.1.2将试样进行编号,按GB/T7689.12013中条件2规定执行,压脚面积25cm,压力0.2N/em" 压重时间30s
以此作为试样的初始厚度,保留两位小数
8.1.3将试样平整无张力地放在参考板上,调整压脚至其表面刚好与试样表面接触,施加初载(与织物 厚度测试用压力相等),将载荷和位移清零,并将此时定为测定变形的零点
8.1.4设定加载速度为5mm/min,压脚以恒定速度压缩试样至设定压缩率时停止压缩
记录设定压 缩率对应的压力值,必要时记录载荷-位移曲线
8.1.5更换试样,重复8.1.2~8.1.3操作直至测完所有试样
8.2复合材料试样 8.2.1试验前,试样在试验标准环境条件下至少放置24h
8.2.2将试样进行编号,画线和测量试样工作段任意三处的宽度和厚度,计算平均值,保留两位小数
8.2.3在试样两端粘贴加强片,在试样中心位置粘贴应变片,两侧应变片应对称
8.2.4夹持试样,使试样中心线与上、下夹具的对准中心线一致
8.2.5施加初载(约为破坏载荷的5%),使试样保持伸直状态,保证整个系统处于正常工作状态
8.2.6测定压缩应力时,上夹头以恒定速率连续加载试样直至试样破坏,记录试样的屈服载荷、破坏载 荷或最大载荷及试样的破坏形式;测定压缩弹性模量,泊松比时,匀速连续加载,自动记录相应的载荷和 应变
8.2.7绘制试样破坏前的载荷-应变曲线
8.2.8力学性能试样每组不少于5个 计算结果与表达 g.1织物试样 以所有试样在设定压缩率时压力的平均值作为试验结果,单位为kN,结果保留两位小数
g.2复合材料试样 9.2.1压缩应力(屈服应力,断裂应力)按式(1)计算,取所有试样的平均值作为试验结果,结果保留两 位小数
G bh
GB/T33614一2017 式中 压缩应力(屈服应力、断裂应力),单位为兆帕(MPa); O P -压缩屈服载荷、破坏载荷,单位为牛顿(N); b 试样宽度,单位为毫米mm); 试样厚度,单位为毫米mm) 9.2.2压缩弹性模量按式(2)计算,取所有试样的平均值作为试验结果，结果保留两位小数
AP E
=万又又公e 式中 E -压缩弹性模量,单位为兆帕(MPa); P -载荷-应变曲线上初始直线段的载荷增量,单位为牛顿(N) Ae 与AP对应的应变增量
9.2.3如果需要,压缩泊松比按式(3)计算,取所有试样的平均值作为试验结果,结果保留两位小数 (3 = 式中 -泊松比 与载荷增量F对应的横向应变; E， 与载荷增量AF对应的轴向应变 9.2.4绘制应力-应变曲线
10试验报告 试验报告包括以下内容 说明试验是按本标准进行的 a 样品描述; b 试验环境; c 主要试验参数(压脚直径、,加载速度等); d 试样数量和试验结果，如果需要给出试样单值 e 任何偏离本标准的细节
GB/33614一2017 附 录 A 资料性附录 推荐固化工艺 本标准推荐的树脂固化工艺见表A.1
表A.1三维编织物树脂基复合材料推荐复合固化工艺参数 树脂体系 复合成型工艺 树脂 成型方法 固化剂 促进剂 配比 固化温度/固化时间 130/2h 树脂传递 150/1h 环氧树脂 甲基四氢苯酣 N,N-二甲基节胶 100:85:1 模塑 TDE86井 160C/6h RTM 180C/1h
三维编织物及其树脂基复合材料压缩性能试验方法GB/T33614-2017
1. 三维编织物与树脂基复合材料概述
三维编织物是由多个纬、经向纱线交织而成的一种新型增强材料，相对于传统的二维编织物，它可以提供更好的耐久性、抗冲击性和减振性等方面的性能表现。此外，三维编织物还具有无缝连接、易于加工和成本低等特点，被广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。
树脂基复合材料是由树脂基体和增强材料（如纤维、颗粒等）组成的一种新型复合材料。相对于传统的金属材料，它具有良好的力学性能、耐腐蚀性和疲劳寿命等特点。树脂基复合材料被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
2. 压缩性能试验方法GB/T33614-2017
GB/T33614-2017是国家标准中规定的三维编织物及其树脂基复合材料压缩性能试验方法。该标准涵盖了试样的制备、试验设备、试验程序等多个方面，并要求在试验过程中施加压缩载荷，以获取试样在压缩载荷下的性能表现，这些性能指标包括极限压缩强度、屈曲强度、失效模式等。
3. 试验结果分析
通过GB/T33614-2017所规定的试验方法，可以对三维编织物及其树脂基复合材料的压缩性能进行评价。试验结果表明，在压缩载荷下，三维编织物的压缩性能表现出较好的力学特性，具有高的极限压缩强度和屈曲强度等指标。在树脂基复合材料中，增强纤维的种类、长度和含量等因素也会对其压缩性能产生影响。
4. 结论
通过GB/T33614-2017所规定的试验方法，可以对三维编织物及其树脂基复合材料的压缩性能进行评价，为实际应用提供参考依据。在实际应用场景中，需要根据不同的工程要求选择合适的三维编织物和树脂基复合材料，以保证结构的强度和稳定性
因此，对于三维编织物及其树脂基复合材料的压缩性能进行研究和评价具有重要意义，在实际应用中能够有效提高结构材料的可靠性和安全性。
5. 未来展望
随着工程技术的不断进步和需求的增加，三维编织物及其树脂基复合材料在结构材料领域中的应用前景越来越广阔。同时，随着科技的发展，新型的增强材料和树脂基体等材料也将不断涌现，为三维编织物及其树脂基复合材料的应用提供更多可能。
6. 总结
本文介绍了三维编织物及其树脂基复合材料压缩性能试验方法GB/T33614-2017，并分析了树脂基复合材料在压缩载荷下的力学性能表现。通过对试验结果的分析，可以得出三维编织物及其树脂基复合材料在压缩载荷下表现出较好的力学特性，这对于实际应用具有重要意义。
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