FZ∕T 60042-2014 樹脂基三維編織復合材料彎曲性能試驗方法

樹脂基三維編織復合材料彎曲性能試驗方法3Dbraidedpolymermatrixcomposites—中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由中國紡織工業(yè)聯(lián)合會提出。本標準由全國紡織品標準化技術委員會產(chǎn)業(yè)用紡織品分技術委員會(SAC/TC209/SC7)歸口。1樹脂基三維編織復合材料彎曲性能試驗方法1范圍本標準規(guī)定了樹脂基三維編織復合材料彎曲性能的試驗方法。本標準適用于樹脂基三維編織復合材料。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1446—2005纖維增強塑料性能試驗方法總則3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。三維編織織物3Dbraidedfabrics采用立體編織工藝使紗線在空間多個方向上交叉移動、相互交織而形成的整體織物。樹脂基三維編織復合材料3Dbraidedpolymermatrixcomposites以有機聚合物為基體，三維編織織物為增強體的復合材料。樹脂基三維編織復合材料中最小的完整編織單元，如圖1所示。圖1三維編織復合材料編織單胞25.1試樣制備5.2試樣型式和尺寸測定彎曲應力、彎曲模量和彎曲載荷-撓度曲線試樣型式和尺寸見圖2。推薦在其厚度方向上最少通常為2mm～5mm,仲裁試樣厚度為4mm。至少應進行5個試樣的試驗。6試驗設備6.1試驗機應符合GB/T1446—2005第5章的規(guī)定。6.2彎曲試驗裝置示意圖見圖3。加載上壓頭應為圓柱面，其半徑R=(5±0.1)mm。支座圓角半徑32——加載上壓頭；L——試樣長度；h——試樣厚度；R——加載上壓頭圓角半徑；r——支座圓角半徑；P——載荷。圖3彎曲試驗裝置7試驗條件7.1試驗標準環(huán)境條件7.2.1測定彎曲彈性模量及載荷-撓度曲線時，加載a)常規(guī)試驗加載速度為10mm/min;b)仲裁試驗速度v=0.5×hmm/min。8試驗步驟8.1試驗前，試樣在試驗標準環(huán)境條件下至少放置24h。8.3調節(jié)跨距l(xiāng)及上壓頭的位置，準確至0.5mm。加載上壓頭位于支座中間，且使上壓頭和支座的圓柱面軸線相平行?？缇鄉(xiāng)可按試樣厚度h換算而得：l=(16±1)h。4FZ/T60042—20148.4標記試樣受拉面，將試樣對稱地放在兩支座上。必要時，在試樣上表面與加載壓頭間放置薄片或薄墊塊，防止試樣受壓失效。8.5將測量變形的儀表置于跨距中點處，與試樣下表面接觸。施加初載(約為破壞載荷的5%),檢查和調整儀表，使整個系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。8.6加載速度按7.2的規(guī)定。8.7測定彎曲強度時，在撓度小于1.5倍試樣厚度下出現(xiàn)破壞的材料，記錄最大載荷或破壞載荷。在撓度等于1.5倍試樣厚度下未出現(xiàn)破壞的材料，記錄該撓度下的載荷。測定彎曲彈性模量及載荷-撓度8.8繪制試樣破壞前的載荷-撓度曲線。8.9力學性能試樣每組不少于5個，并保證同批有5個有效試樣。9計算結果與表達9.1彎曲強度σ;(或撓度為1.5倍試樣厚度時的彎曲應力)按式(1)計算，取所有試樣的平均值作為試驗結果，結果保留兩位小數(shù)?！街校害?——彎曲強度(或撓度為1.5倍試樣厚度時的彎曲應力),單位為兆帕(MPa);P---破壞載荷(或最大載荷，或撓度為1.5倍試樣厚度時的載荷),單位為牛頓(N);l——跨距，單位為毫米(mm);h試樣厚度，單位為毫米(mm);b——試樣寬度，單位為毫米(mm)。 (2)9.2采用自動記錄裝置測試，對于給定的應變E”=0.0025,e'=0.0005,彎曲彈性模量按式(3)計算，取所有試樣的平均值作為試驗結果，結果保留兩位小數(shù)。E=500(o”-σ′)………(3)式中：E:——彎曲彈性模量，單位為兆帕(MPa);o”——應變e”=0.0025時測得的彎曲應力，單位為兆帕(MPa);o′——應變?yōu)镋'=0.0005時測得的彎曲應力，單位為兆帕(MPa)。9.3試樣外表面層的應變按式(4)計算，取所有試樣的平均值作為試驗結果，結果保留兩位小數(shù)。