近年來，隨著對結(jié)構(gòu)部件機械可靠性的要求不斷提高，材料選擇正從傳統(tǒng)的金屬逐漸轉(zhuǎn)向輕質(zhì)替代材料。這種變化的主要驅(qū)動力是通過減輕產(chǎn)品重量來減少運輸過程中產(chǎn)生的二氧化碳排放量。碳纖維增強復(fù)合材料（CFRP）因其卓yue的強度和輕質(zhì)特性，已廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域，并有望在未來更多應(yīng)用于汽車等各類產(chǎn)品，實現(xiàn)輕量化設(shè)計。

本文科準(zhǔn)測控小編將介紹一種使用定位式楔形夾具對隨機取向的熱塑性CFRP進行拉伸破壞評估的方法。該楔形夾具作為萬能試驗機的配件，已開始投入使用。為了便于觀察拉伸過程中的斷裂情況，試驗片表面噴涂了啞光白色涂料，以解決因表面光澤反射帶來的觀察困難問題。這樣處理后，拉伸破壞評估能夠更加精確和可靠。

一、測試原理

測試原理是通過使用定位式楔形夾具對隨機取向的熱塑性CFRP進行拉伸試驗，評估其在拉伸過程中的破壞行為。

二、測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

參考標(biāo)準(zhǔn)IS0527-4(2021)進行試驗

三、測試儀器

1、KZ-DSC-20萬能材料試驗機

2、定位式楔形夾具和轉(zhuǎn)換接頭

在50kN容量試驗機上使用時需要轉(zhuǎn)換接頭。

3、夾齒：標(biāo)準(zhǔn)附件齒(用于復(fù)合材料的梯形銼齒)

4、虛擬標(biāo)簽：#600號砂紙

5、試驗條件

試驗溫度：室溫

試驗速度：1mm/min

試驗類型：拉伸

夾具間距離：150mm

四、測試流程

步驟一、設(shè)備和夾具準(zhǔn)備

設(shè)備: 確保設(shè)備狀態(tài)正常并符合試驗要求。

夾具: 定位式楔形夾具和轉(zhuǎn)換接頭（如果使用50kN容量試驗機，則需要安裝轉(zhuǎn)換接頭以適配）。

夾齒: 使用標(biāo)準(zhǔn)附件齒，這些齒設(shè)計用于復(fù)合材料，具有梯形銼齒結(jié)構(gòu)，確保試樣在夾持過程中穩(wěn)固。

虛擬標(biāo)簽: 在試驗片夾持部分和夾具的夾持齒之間插入#600號砂紙，以增強夾持效果并確保試驗條件一致性。

步驟二、試驗條件設(shè)置

試驗溫度: 室溫，確保環(huán)境溫度穩(wěn)定。

試驗速度: 設(shè)定為1mm/min，控制試驗速度以保證試驗過程的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。

試驗類型: 拉伸試驗，按照標(biāo)準(zhǔn)方法執(zhí)行。

夾具間距離: 設(shè)置為150mm，根據(jù)試樣尺寸和試驗要求調(diào)整夾具間距。

步驟三、試樣制備

材料準(zhǔn)備: 隨機取向熱塑性CFRP是通過將碳纖維束浸漬熱塑性樹脂后，切割成一定長度并隨機排列的UD帶，能夠在短時間內(nèi)壓縮成型為碳纖維增強復(fù)合材料。

片材加工: 使用寬度為6~8毫米的熱塑性環(huán)氧基UD帶，切割成長度為6.5毫米、13.0毫米和26毫米的片材，并將其成型為厚度為3毫米的材料板。

試驗片形狀: 參照ISO527-4(2021)標(biāo)準(zhǔn)，將試驗片切割成長250毫米、寬25毫米的標(biāo)準(zhǔn)形狀，確保符合試驗要求。

步驟四、實施拉伸試驗

試樣編號和準(zhǔn)備: 設(shè)置試樣數(shù)為n=5，包括備用試驗片，共6個試樣。

試驗過程: 將每個試樣依次安裝到試驗機上，并根據(jù)設(shè)定的試驗條件開始拉伸試驗。

斷裂評估: 實時記錄試驗過程中的斷裂情況。在每個試樣拉伸至破壞時，記錄并拍攝斷裂位置的照片。

結(jié)果分析: 分析每個試樣的斷裂位置和形態(tài)，確保所有試樣均在評估區(qū)域內(nèi)斷裂，驗證試驗過程的有效性和可靠性。

步驟五、結(jié)果記錄與報告

斷裂照片: 根據(jù)試驗后獲取的斷裂照片（如圖4、5、及6），評估并記錄每個試樣的斷裂情況。

結(jié)論: 根據(jù)試驗結(jié)果撰寫報告，總結(jié)隨機取向熱塑性CFRP在拉伸條件下的性能表現(xiàn)，提供定量和定性分析結(jié)果。

以上就是小編介紹的熱塑性CFRP拉伸測試的內(nèi)容了，希望可以給大家?guī)韼椭∪绻€想了解更多關(guān)于熱塑性CFRP拉伸測試方法和測試視頻，萬能材料試驗機型號規(guī)格、使用說明、檢定規(guī)程、原理、量程使用范圍規(guī)定和用途等問題，歡迎您關(guān)注我們，也可以給我們私信和留言，科準(zhǔn)測控技術(shù)團隊為您免費解答！