ASTM D695: 端面载荷压缩
ASTM D695标准描述了端面载荷压缩试验。标准试验方法用于测定塑料和连续纤维增强复合材料的压缩性能。
此方法基于ASTM D695标准,最初研发用于塑料测试,后在DIN EN 2850和波音BSS 7260 III型和IV型标准中进行了进一步研发,用于测试连续纤维增强复合材料。相对简单的试验装置和简单的压缩试验工装(包括精确垂直定位的防压曲支架)具有很多优势。
DIN EN 2850(B型)和波音BSS 7260(III型和IV型)标准也描述了复合材料的端面载荷压缩试验。
符合ASTM D695标准的端面载荷压缩试验
在符合ASTM D695标准的端面载荷压缩试验中,试样纵向放入两块压板之间。防压曲设备可防止叠加弯曲所导致的过早失效,但不会将试验力传递到试样中。试验力仅通过试样的端面施加,因此需要对其进行精确处理。
不带加强片的试样用于测量压缩模量。为了通过量化叠加弯曲变形(弯曲百分比)来确定压缩试验的有效性,需要在两侧中央采用单独测量的应变片执行应变测量。采用应变片的位置处需要有带凹槽的防压曲支架。然后计算出应变片信号的平均值,以确定压缩应变。
为了测量抗压强度,使用带加强片的试样来增加试验力施加的表面积,并在试样的无支撑中心部分实现失效。受力点失效是一种无效的失效模式,往往导致抗压强度值较低。由于试样无支撑区域的长度很短,与其他压缩试验方法相比,对此类型的试样采用应变片相对复杂。
一般而言,如果试验执行正确,则会获得可再现的压缩模量值,而抗压强度的测定往往更分散。
复合材料的模块化试验系统
较大测试实验室的试验量相应较高,可将不同的试验机用于极其多样化的复合材料测试方法,从而最大限度地减少转换工作量。各个试验机均可调整为各种试验类型所需的力范围。如果测试吞吐量不够大或者不够稳定,购置多台试验机并不经济时,另一个可选方案是购置一台适用于尽可能多试验方法的材料试验机,并尽量减少试验机的转换工作量。
ZwickRoell开发了一种模块化设计,该设计可作为100 kN或250 kN试验机提供,涵盖21种试验方法和约120个试验标准(ISO、EN、ASTM以及空客AITM和波音BSS),并允许在室温下或在-80 °C至+360 °C的低温或高温下对纤维增强复合材料进行全面表征。