Руководство по испытанию на прочность на сдвиг короткой балки ASTM D2344

Основные точки композиционных материалов ASTM D2344 и их метод испытаний на прочность на сдвиг ламинированной короткой балки

1, Стандартное определение и сфера применения

1). Основная цель

Измерьте прочность на сдвиг короткой балки (междуминарную прочность на сдвиг) композитов на основе высокомодульных полимеров, армированных волокнами, и их слоистых материалов с использованием метода трехточечного нагружения на изгиб.

2). Применимые материалы

Композитные материалы на основе полимеров, армированные непрерывными или прерывистыми волокнами (например, углеродное волокно, матрица из смолы, армированной стекловолокном).

Материал должен отвечать требованиям к упругим свойствам, которые симметричны и сбалансированы относительно продольной оси балки.

Максимальная толщина образца составляет 6 мм (0,25 дюйма), который может быть обработан из плоских или изогнутых пластин.

2. Принципы и методы тестирования

1). Контроль размера выборки и диапазона

Длина образца обычно составляет 20-30 мм, а ширина и толщина должны быть равномерными.

Отношение пролета к толщине строго ограничено 4:1 (пролет = 4 x толщина образца), чтобы гарантировать, что напряжение сдвига концентрируется в межслойной области.

2). Условия загрузки

Скорость загрузки: Непрерывная загрузка с постоянной скоростью 1-2 мм/мин.

Условия заделки: снижение нагрузки на 30%, разрушение или смещение образца сверх номинальной толщины.

Расчет прочности: В соответствии с максимальной нагрузкой на разрыв P_max, шириной образца b и толщиной h, прочность на сдвиг короткой балки рассчитывается по формуле: 

3. Тестирование ключевых контрольных точек

1). Точность обработки образцов

Допуск по размерам должен контролироваться в пределах ± 0,03 мм, чтобы избежать карбонизации смолы или микротрещин, вызванных ручной полировкой или сухой резкой.

Рекомендуется использовать режущие инструменты с алмазным покрытием в сочетании с технологией микросмазки (MQL), с частотой вращения шпинделя ≥ 8000 об/мин.

2). Контроль окружающей среды

Стандартная испытательная среда: температура 23 ± 2 °C, влажность 50 ± 5%.

3). Проверка режима отказа

К типичным режимам отказа относятся межслойное расслоение, растрескивание матрицы и т.д., которые необходимо подтвердить с помощью промышленной КТ (разрешение ≤ 5 μ м) или микроскопического наблюдения.

4, Применение и ограничения

1). Основная цель

Контроль качества и технологические спецификации особенно подходят для быстрой оценки прочности межслойного сцепления в композитных материалах.

2). Объяснение ограничений

Прочность коротких балок не может быть напрямую приравнена к одному свойству материала (например, к чистой прочности на сдвиг) из-за влияния сложных напряженных состояний и многомодовых отказов.

Дискретность результатов испытаний должна строго контролироваться (коэффициент вариации должен составлять ≤ 5%), а нестандартная обработка может привести к отклонениям данных до 30%.

5, Связанные стандарты и оборудование

Стандартные стандарты: ASTM D3039 (растяжение), ASTM D3410 (сжатие), GB/T 1446 (общие требования к испытаниям) и др.

6. Основное оборудование: приспособление для трехточечной гибки (обеспечивающее точность пролета), машина для испытаний на постоянную скорость (например, машина для испытаний на растяжение), промышленный компьютерный томограф или лазерный микрометр.

Beijing United Test Co., Ltd. export@unitedtest.com предлагает испытательное оборудование и испытательные приспособления для Испытание на прочность на сдвиг короткой балки ASTM D2344. Свяжитесь с нами сейчас : export@unitedtest.com, unitedtest@hotmail.com