冲击后压缩强度(CAI)测试是评估复合材料在冲击损伤后剩余抗压性能的关键方法,广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。下面是主要测试标准及技术要点:
一、核心测试标准
ASTM D7136/D7136M
以波音BSS 7260 II型2类冲击为基础,适用于纤维增强聚合物基复合材料板的抗损伤性评估。
试样尺寸为100mm×150mm,厚度4-6mm,使用直径16mm半球形冲击器,冲击能量为6.7J/mm(4.94ft-lb/mm)。
需测试5个试样,通过损伤大小和类型计算抗损伤性。
ASTM D7137/D7137M
用于测定冲击后复合材料的压缩残余强度,压缩速率为1.25mm/min±0.5mm/min,温度23±2℃,湿度<60%。
试样需为矩形(公差±0.25mm),厚度4-6mm,单向层合板铺层顺序为(45/0/-45/90)ns。
ISO 18352
国际通用标准,但未明确压缩速率要求(与ASTM的1.0±0.2mm/min存在差异),可能导致数据可比性问题
二、测试流程与关键参数
试样制备
切割后需恒温恒湿调节24小时,边缘需平整无缺陷。
层合板铺层需对称均衡,纤维方位至少3个方向(预浸带)或2个方向(织物)。
冲击试验
冲击能量按1-6J/mm厚度选择,记录力-时间曲线及z大冲击力。
损伤评估需测量凹坑深度、裂纹尺寸,并采用超声C扫描分析内部损伤。
压缩测试
使用防屈曲夹具,压缩至z大载荷的30%终止,避免破坏模式畸变。
需记录力-位移曲线,计算压缩模量和强度。
四、应用领域
航空航天:适航认证需符合BSS 7260和ASTM标准。
汽车工业:评估低速冲击(如冰雹)后的结构安全性。
来源:网络
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