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復合材料雙軸拉伸試驗:測試方法與核心內容解析

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   復合材料雙軸拉伸試驗是一種用于研究復合材料在多軸應力狀態(tài)下的力學性能的重要測試方法,其測試方法及主要內容如下:

材料雙軸拉伸試驗

  一、測試方法
  試驗設備:雙軸拉伸試驗需要專門的試驗機,凱爾測控的原位雙軸試驗機,是一款專為復雜力學性能測試設計的設備,能夠滿足多種材料的力學性能研究,此外,還可搭配光學應變測量系統(tǒng)或引伸計來測量試樣在雙軸應力場中的應變。
 材料雙軸拉伸試驗

材料雙軸拉伸試驗

材料雙軸拉伸試驗

材料雙軸拉伸試驗

  試樣設計:常見的試樣形狀為十字形試樣,其在兩個方向(垂直和水平)上加載,用于產(chǎn)生雙軸拉伸應力場。試樣設計需考慮應力集中區(qū)域,以確保試驗結果的準確性。


  加載方式:試驗中可通過兩個載荷軸施加拉伸載荷,還可結合扭矩施加載荷,以模擬更復雜的應力狀態(tài)。附加試驗軸可用于再現(xiàn)恒定應力比(線性應力路徑)和任意組合應力路徑(階梯法)。
 
  數(shù)據(jù)采集與分析:通過力和扭矩傳感器測量應變或載荷,同時搭配光學測量系統(tǒng)記錄試樣各軸向上的位移。對于十字形試樣,還需在試樣中心設置標記以實現(xiàn)中點控制。


  二、主要內容
  應力場研究:雙軸拉伸試驗主要用于研究試樣交點處的規(guī)定應力值,以評估復合材料在多軸應力狀態(tài)下的力學行為。
 
  性能評估:通過試驗可測定復合材料的拉伸模量、泊松比、拉伸強度等性能指標。這些性能指標對于復合材料的設計和應用具有重要意義。
 
  標準依據(jù):對于金屬復合材料的雙軸拉伸試驗,有ISO-FDIS16842標準草案,提供了試樣設計、試驗安排和試驗程序的說明。對于纖維增強復合材料,ISO527-4和ISO527-5標準也常用于指導拉伸性能測試。
 
  試驗策略:試驗策略包括再現(xiàn)恒定應力比和任意組合應力路徑,以模擬實際應用中的復雜應力狀態(tài)。
 
  復合材料雙軸拉伸試驗在研發(fā)和材料性能評估中具有重要作用,能夠提供比單軸拉伸試驗更全面的力學性能數(shù)據(jù)。

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