《聚合物基复合材料层压板压缩性能标准试验方法（D 6641 端部复合加载）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《聚合物基复合材料层压板压缩性能标准试验方法（D 6641 端部复合加载）.doc（13页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、ASTM D 6641/D 6641M-01e1采用复合加载压缩（CLC）试验夹具测量聚合物基复合材料层压板压缩性能的标准试验方法本试验方法由ASTM的复合材料委员会D30审定，并由单层和层压板试验方法专业委员会D30.04直接负责。当前版本于2001年3月10日批准，2001年出版。Standard Test Method for Determining the Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Laminates Using a Combined Loading Compression (CLC) Test Fixture
2、本标准以固定的编号D 6641/D 6641M出版；编号后的数字表示最初采用的或最近版本的年号。带括号的数据表明最近批准的年号。上标（e）表明自最近版本或批准以后进行了版本修改。注e1编号D 6641/D 6641M于2001年12月修订为双重标准。1 范围1.1 本试验方法建立了一套采用组合加载压缩夹具(1) 括号内的数字表示试验方法后面参考文献号。或类似试验夹具测量聚合物基复合材料的压缩强度和刚度性能的方法。本试验方法适用于对称均衡且至少包含了一个层的普通的平层压板。用于强度测量时，无加强片标准试件仅限于层最多为50%或与之等效的层压板。1.2 压缩力通过端部和剪切的复合加载形式引入到试件
3、。而D 3410/D 3410M只是单纯的剪切加载压缩试验方法，D 695则是单纯的端部加载试验方法。1.3 单向复合材料（0层方向）可以用于测定单向复合材料的模量和泊松比，但是不能测定压缩强度。1.4 以国际单位（SI）或英制单位（inchpound）给出的数值可以单独作为标准。正文中，英制单位在括号内给出。每一种单位制之间的数值并不严格等值，因此，每一种单位制都必须单独使用。由两种单位制组合的数据可能导致与本标准的不相符注1其他测量聚合物基复合材料压缩性能的方法见试验方法D 3410/D 3410M，D 5467和D 695。1.5 本标准并未打算提及，如果存在的话，与使用有关的所有安全性
4、问题。在使用本标准之前，本标准的用户有责任建立合适的安全与健康的操作方法，以及确定规章制度的适用性。2 参考文献2.1 ASTM标准D 695刚性塑料压缩性能试验方法 Annual Book of ASTM Standards, Vol 08.01.Test Method for Compressive Properties of Rigid PlasticsD883与塑料相关的术语3Terminology Relating to PlasticsD 3410/D 3410/M通过剪切加载的工作段无支撑聚合物基复合材料压缩性能试验方法 Annual Book of ASTM Standards
5、, Vol 15.03.Test Method for Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear LoadingD 3878复合材料术语4Terminology of Composite MaterialsD 5467/D5467M采用夹层梁的单向聚合物基复合材料压缩性能试验方法4Test Method for Compressive Properties of Unidirectional Polymer Matrix Composit
6、es Using a Sandwich BeamD 5687/D 5687M试件制备时按照工艺指南进行平复合材料板的制备指南4Guide for Preparation of Flat Composite Panels With Processing Guidelines for Specimen PreparationE 4试验机载荷标定方法 Annual Book of ASTM Standards, Vol 03.01.Practices for Force Verification of Testing MachinesE 6与力学试验方法相关的术语5Terminology Relat
7、ing to Methods of Mechanical TestingE 122用于计算样本尺寸、评估一给定公差下的批次或工艺性能表征的平均值的试验方法 Annual Book of ASTM Standards, Vol 14.02Practice for Calculating Sample Size to Estimate,with a Specified Tolerable Error, the Average for a Characteristic of a Lot or ProcessE 132室温下泊松比的试验方法5Test Method for Poissons Ratio
8、 at Room TemperatureE 177ASTM试验方法中精度和偏差的使用方法6Practice for Use of the Terms Precision and Bias in ASTM Test MethodsE 456与质量和统计相关的术语6Terminology Relating to Quality and StatisticsE 1309数据库中纤维增强聚合物基复合材料的标识指南4Guide for the Identification of Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composite Materials in Database
9、sE 1434数据库中纤维增强聚合物基复合材料的力学性能试验数据记录指南4Guide for Recording Mechanical Test Data of Fiber-Reinforced Composite Materials in DatabasesE 1471计算机材料性能数据库中纤维、填料及蜂窝芯材料的标识指南4Guide for the Identification of Fibers, Fillers, and Core Materials in Computerized Material Property Databases2.2 ASTM附件组合加载压缩（CLC）试验夹具
10、， D 6641 图1和图2所示的夹具制造的详细图纸来源于ASTM，其它的附件号：ADJD6641.2.3 其他文件 来源于美国国家标准研究所（American National Standards Institute），25 W. 43rd St., 4th Floor, New York, NY 10036.ANSI Y14.5-1999，“尺寸和公差包括英制和公制”ANSI B46.1-1995，“表面质量（表面粗糙度、波纹度和加工痕迹方向）”3 术语3.1 定义术语D 3878定义了与高模量纤维及其复合材料有关的术语。术语D 883定义了与塑料有关的术语。术语E 6定义了与力学试验有关
11、的术语。术语E 456和操作规程E 177定义了与统计有关的术语。当各个标准定义的术语之间发生矛盾时，术语D 3878优先于其他标准。3.2 符号A试件工作段的横截面积By试件面对面的弯曲百分比BF反推系数CV母体的离散系数（%）Ec层压板压缩模量Fcu层压板极限压缩强度层压板破坏时0层的压缩应力Fcr欧拉屈曲应力Gxz层压板厚度方向的剪切模量G120层的面内剪切模量G13，G230层厚度方向的剪切模量h试件厚度I试件横截面的惯性矩lg试件工作段的长度n试件数量P试件承受的载荷Pf试件的破坏载荷s铺层代码，表明代码前面的铺层相对于试件中面是对称重复的sn-1样本的标准差V0层压板中0层的体积含
12、量V90层压板中90层的体积含量w试件工作段的宽度样本平均值xi测量或导出的值e应变传感器显示的正应变值层压板的轴向应变层压板的面内横向应变，应变计读数压缩泊松比4 试验方法概述4.1 如图1和图2所示的试验夹具，或其他类似的夹具，都可以被用于如图3所示的无加强片、矩形截面的复合材料直边试件。标准试件的长度140mm5.5in，宽度为12mm0.5in，安装到夹具中时，试件的无支持（工作段）长度为12mm0.5in。12mm-25mm的工作段长度都是可以接受的，这取决于试件的屈曲条件（见8.2节）。如果要求安装应变片，12mm的工作段长度足以提供安装粘贴式应变片所需的空间。在万能试验机的两个平
13、台之间施加压缩载荷时，试验夹具可以使试件承受端部载荷和剪切载荷。采集载荷-应变数据，直到破坏发生（或者达到一个指定的应变水平，如果只测量压缩模量或泊松比，或者两者都测量，而不需要直到破坏的完整的应力-应变曲线）。图1 典型的组合加载压缩（CLC）试验夹具示意图使用标准的6mm（1/4in）28UNF螺栓，对于大多数复合材料试件，螺栓拧紧力矩通常为2.53.0Nm(2025in-lb)图2 典型的组合加载压缩（CLC）试验夹具的尺寸5 意义与用途5.1 制定本试验方法是为了得到用于材料规范、研究与开发、质量保证以及结构设计和分析的压缩性能数据。对于特定层压板的试验（90/0ns族层压板为主，尽管
14、也可用于其他0层含量不超过50%的层压板），这些数据可以用于反推0层强度，并用层压板理论计算0单向板的强度。影响压缩响应的因素包括：材料种类、材料制备和铺贴方法、铺层顺序、试件制备、试件状态调节、试验环境、试验速度、在某一温度下的时间、孔隙含量和增强体的体积百分比。从本试验方法可获得的试验方向的层压板的性能包括：5.1.1 极限压缩强度5.1.2 极限压缩应变5.1.3 压缩（线性或弦向）弹性模量5.1.4 压缩泊松比6 干扰因素6.1 因为本试验方法要求试件端部承受部分载荷，因此，试件两端机械加工的平行度以及与试件长轴的垂直度至关重要（见图3）。不适当的加工将导致加载时试件的过早根部压碎、附
15、加弯曲或者屈曲，从而导致试验无效。注：(1) 试件端部的平行度在0.03mm(0.001in)之内，与试件纵轴的垂直度在0.03mm(0.001in)之内；(2) 试件的名义厚度是可变的，但必须均匀。厚度的偏差（例如：厚度的斜削或者表面缺陷）沿宽度方向不能超过0.03mm(0.001in)，沿试件长度方向不能超过0.06mm(0.002in)；(3) 可以对试件的表面进行轻微打磨，消除表面局部缺陷和偏差，这样能提供较平的表面，有助于夹具的均匀夹持。图3 典型的试件结构形式6.2 如果试件相对于工作段长度太薄，将产生欧拉柱状屈曲，从而导致错误且偏低的层压板压缩强度。在这种情况下，试件厚度必须增加
16、或把工作段长度减小到所要求的最小长度。减小工作段长度的极限是必须保证工作段有足够的空间以粘贴应变片。通过在试件表面背靠背粘贴应变片，或者观察试件的破坏模式，可以检测弯曲或屈曲变形，或者两者。试验过程中，弯曲和屈曲变形通常是目视不可检的。6.3 于一个有效的试验，试件的最后破坏必定发生在工作段内。但是可接受的破坏模式往往受到材料、层压板结构形式以及使用方法的影响。6.4 轴向（0）层高于50%的连续纤维增强的层压板含需要更高的夹持力，以防止根部压碎。因此，这样的试件是非标准的。过高的夹持力将导致工作段根部出现局部应力集中，从而导致错误且偏低的强度数据结果（见9.2.7）。6.5 假如层压板最外层
17、为0层，试件工作段根部将出现的局部应力集中将导致这些主承载层提前破坏，从而产生错误且偏低的层压板强度结果。这点对于铺层数量较少的试件尤其突出，由于外部层占据了总层数的很大部分。6.6 在某些限制条件下，采用同样的无加强片试件的试验方法也可以测量其他层压板结构的压缩强度和刚度性能1。其中之一就是，通过拧紧螺栓给定的夹具夹持力，应保证试件发生破坏前不会出现试件端部压碎，并且在工作段的跟部不会出现明显的应力集中4。这种应力集中将降低压缩强度的测量值，例如，无加强的高强度单向复合材料的试验很可能不成功，因为为了防止试件端部压碎，而需要很大的夹持力，与此相反，一个低强度的单向复合材料的试验由于采用了适合
18、的夹持力而获得了成功。虽然加强片同样会导致工作段根部出现应力集中，而且带加强片的试件是非标准的，但是，带加强片的试件能增加试件端部的承载面积，因此也可以采用1,5。此外，一个无加强片厚度递减的试件，尽管也是非标准的，但是已经成功地用于高强度单向复合材料的试验。6.7 在多向层压板中，边缘效应对层压板的强度和模量有影响。7 装置与设备7.1 千分尺和卡尺采用一个合适直径的千分尺，其球形面放在不规则表面一侧，例如层压板真空袋一侧表面，平的基准面放在机加边或很光滑的模具一侧表面。合适尺寸的卡尺适用于机加边或很光滑的模具一侧表面。仪器的精度应是其最小读数在试件长度、宽度和厚度尺寸的1%以内。对于标准试
19、件的几何形状，精度为2.5m0.0001in.的仪器能满足对试件厚度的测量；精度为25m0.001in.的仪器能满足对试件宽度的测量。7.2 扭力搬手在要求的力矩范围内经过标定。7.3 试验机采用在整个规定范围内能以恒定的横梁速度进行控制且经过标定的试验机。试验机在规定的横梁速度下无惯性滞后。试验机应有合适的载荷测量装置（如载荷传感器）。试验机的精度应与E 4一致。7.4 环境箱在非大气环境条件下进行试验时，要求采用环境箱。夹具和试件安装到试验机上后，环境箱应能完全包含夹具和试件。环境箱应能达到指定的加热/制冷速度、试验温度以及环境条件。7.5 压缩夹具使用如图1和图2所示的试验夹具或者类似的
20、夹具。通过调节夹持螺栓的拧紧力矩，可以控制夹具中试件的端部载荷与剪切载荷的比率。7.6 应变指示装置为了对试件的弯曲进行修正，并检测欧拉（柱）屈曲，应同时测量试件相对两个表面的纵向应变。当本试验方法所允许的最小试件数量为5件时，应对所有5个试件进行背对背的应变测量。当测量的试件多于5件时，如果所有的试件均在同一个试验夹具和相同的加载装置下进行试验，在试验过程中试件或试验方法没有修改，并且弯曲效应（见10.3和10.4）与最初的5个试验一致，那么，从第6个试件开始，可以只使用单个应变指示装置。如果不能满足这些条件，那么所有的试件必须安装背对背的装置。测量泊松比时，应使用相同类型的传感器测量试件的
21、横向应变。在一个试样上应采用相同类型的应变传感器来测量所有的应变。应变片的选择应满足试件的最短工作段长度的要求。应变指示装置与试件的连接不应导致试件表面的损伤。7.7数据采集装置应具有记录载荷和应变数据的能力。8 取样和试件8.1 取样对每种试验情况至少应进行5个试件的试验，除非利用较少的试件可以得到有效的结果，如设计试验的情况。为了得到具有统计意义的数据，应参考操作规程E 122中所述的方法，并给出取样方法。8.2 几何形状如图3所示，试件为无加强片的矩形条状层压板。指南D 5687/D 5687M给出了复合材料平板和试件制备的工艺指导。试件尺寸和公差必须满足图3的要求。如果要测量轴向应变（
22、例如，监控试件的弯曲变形，测量轴向压缩模量，或者获得应力-应变曲线），应将两个独立的轴向应变片或类似的传感器背对背的安装在试件工作段中心的两个表面，如图3所示（可见第10节）。如果要测量面内横向应变（例如，计算面内压缩泊松比），应在试件的一个表面增加一个横向应变片。可以选择使用一个或更多的应变花。8.2.1 试件宽度试件的名义宽度为12mm0.50 in 。但是，其他宽度值也可以使用。例如，图1和图2所示的夹具适用于最大宽度为30mm1.2 in的试件。为了保证工作段内包含典型的材料体积，一般不使用宽度小于12mm0.50 in的试件。有时希望采用比名义尺寸略宽的试件，例如，材料结构较粗（如粗
23、糙的机织物），同样可以保证工作段内包含典型的材料体积。8.2.2 试件厚度尽管对试件厚度没有明确的要求，但还是有限制条件。试件厚度必须足以防止欧拉柱屈曲的发生。式(1)可以估算用于强度测量的最小厚度（见试验方法D 3410/D 3410M）。式(1)表明，试件所需的最小厚度除了依赖于工作段长度外，还受许多因素的影响。 (1)其中：h=试件厚度，mmin，lg=工作段长度，mmin，Fcu=预计的极限压缩强度，MPapsi，Ef=预计的弯曲模量，MPapsi，Gxz=厚度方向（层间）剪切模量，MPapsi。注2式(1)是从针对长度为lg销钉端头柱的欧拉屈曲应力的表达式而得到的（从严格意义上说，这
24、一假设对试件工作段长度lg是无效的），并对剪切变形的影响进行了修正。式(1)和式(2)中的Ef是试件的弯曲模量。用压缩模量Ec近似替代弯曲模量Ef是可行的。式(1)可以写成式(2)的形式： (2)其中：Fcr=预计的欧拉屈曲应力，MPapsi ，A=试件截面积，mm2in2 ，I=试件截面最小的惯性矩，mm4in4对于特定的试件结构形式，用式(2)可以计算发生欧拉屈曲时试件承受的应力Fcr。实践经验表明，对于常规碳纤维/聚合物基复合材料，式(1)和式(2)是可靠的，作为一般性的指导，保持屈服应力Fcr的预测值至少高于预计压缩强度值的20%通常就足够了1,4。对于其他的复合材料，可能需要不同的百
25、分比。对于式(1)和式(2)所需要的层压板厚度方向（层间）剪切模量Gxz，可能不能通过试验数据直接得到。在这种情况下，可以使用一个简单的混合率关系来估算，例如，对于90/0ns层压板，可以通过式(3)所得(4)。 (3)其中：G13，G23=0层的厚度方向（层间）剪切模量，MPapsi（注：对于由单向层组成的层压板，G13=G12）V0=0层的体积百分比V90=90层的体积百分比其他结构形式的层压板也有响应的关系式。代替这样的计算，可以假设层间剪切模量Gxz的值大约为4GPa0.60Msi，这个假定值对于室温下试验的大多数聚合物基复合材料都是合理的4。当不知道层间剪切模量Gxz值而进行材料的试
26、验设计时，这个值和式(3)可以用于初步估算。必须通过验证试验来证实试件没有发生屈曲。如果只测量模量，试件可以薄一些，因为要求的载荷低于屈曲载荷。试件厚度没有明确的上限。一个特殊的限制条件就是随着截面积的增大，对试件端部施加均匀压力的难度也增大。此外，当试件变厚时，需要增加夹持力（保持期望的端部载荷-剪切载荷比率）以防止试件端部压碎。正如6.4节所讨论的一样，随着夹持力的增加，试验夹具导致的试件的应力集中也响应增加。应注意，增加试件宽度并不能降低这种情况的出现。9 试验步骤9.1 试验前9.1.1 检查试验夹具确保操作顺利，确保夹持面和加载面没有损伤并且不受外部因素的影响。对螺栓的螺纹和夹具的螺
27、纹进行清洁和润滑。建议采用粉状石墨润滑剂，也可以将油喷洒到夹具表面，以利于在频繁的试验中碎屑的累计。9.1.2 对于非大气环境试验，按照说明书或试验规范的要求对环境箱进行预热或预冷。9.1.3 试件状态调节和储存按照说明书或试验规范的要求进行。9.1.4 试件宽度和厚度的测量精度为0.0025mm0.0001in.，记录三个测量数据的平均值。应在试件工作段内测量宽度和厚度，特别注意，不是直接测量应变片或胶粘剂。试件长度的测量精度为0.025 mm0.001in.。9.2 采用如图1和图2所示夹具时试件的安装9.2.1 松开试验夹具两部分的螺栓，保证有足够的空间可以容纳试件的厚度。9.2.2 移
28、开夹具的上半部分。将夹具的下半部分安放在一个平面上，导向销指向上方。操作过程可以最好在花岗岩平板或类似的坚硬平面上完成。9.2.3 将试件放置于试验夹具中。确保试件端部与夹具底面平齐，并与底座接触，同时轻轻拧紧夹具下半部分的四个螺栓（手指拧紧）。9.2.4 上下翻转夹具的上半部分，并放置于平台上。9.2.5 上下翻转夹具的下半部分并插入导向销，同时把试件的自由端装入翻转后的夹具的上半部分。确保试件端部与夹具上半部分的底面平齐，并与底座接触，如果夹具上半部分不能自由滑动进入下半部分，可以轻轻松开紧靠工作段的上半部分的两个螺栓。同时控制上半部分不以过快的速度滑下，以免损伤应变片或其他传感器。9.2
29、.6 轻轻拧紧夹具上半部分的四个螺栓（手指拧紧）。9.2.7 将组装后的夹具侧向放置，螺纹向上。将所有8个直径为6mm(0.25in)的螺栓拧紧到2.53.0N-m2025in-lb，其中以相同的力矩增量分3次或4次，对夹具的每一端以对角线的方式拧紧螺栓，以使试件表面的夹持力均匀。注3-所需的拧紧力矩根据材料类型和试件厚度的不同而改变。对于典型试件厚度，例如2.03.0mm0.0800.120in厚，的大多数材料，2.53.0N-m2025in-lb的拧紧力矩已经足够。对于给定的结构形式，如果拧紧力矩太低，试件的端部就可能压碎。如果拧紧力矩太大，过高的夹持力将引起试件工作段根部出现应力集中，从
30、而导致试件过早的破坏。因此，应调整拧紧力矩，使端部正好不被压碎。对一些不熟悉的材料进行试验时，可能需要进行多次尝试。然而，已经证明可接受的拧紧力矩范围是非常广的。9.2.8 将组装好的夹具放置于试验机的两个对中良好的、固定的（与球形底座相反）平台（平板表面平行度在0.03mm0.001in之内）之间。也可以选择使用一个固定平台和一个球形底座平台，但这不是首选的结构形式4。如果平台不是足够坚硬，或者很简单而不能保护平台的表面，可以在每个夹具端部和相应的平台中插入一个坚硬的平板（具有平行的表面）。9.2.9 如果使用应变片或其他传感器，用导线与数据采集设备连接。为了测量层压板的压缩模量，必须在两个
31、给定的应变水平下测量层压板的应力，通常为1000和3000me（见11.2节）。通常使用背对背的应变片。如果任何一个应变水平下试件发生弯曲，那么试件相对两个表面的应变测量值将是不相等的。这两个值的平均值即是期望的应变值，因为弯曲程度对平均应变没有影响。然而，正如对压缩强度的讨论（见10.2节），弯曲百分比必须小于10%（见试验方法D 3410/D 3410M）。9.3 加载以1.3mm/min0.05in./min的速率对试件施加压缩载荷直到试件破坏，同时记录载荷、位移和应变数据。载荷到破坏的时间应控制在110分钟。如果只测量模量，试件的载荷大约高出用于模量计算的应变范围上限的10%。9.4
32、数据记录连续或定期记录载荷-应变（或位移）数据。如果观测到过渡区或第一层破坏，则记录该点的载荷、应变和损伤模式。如果试件破坏，则记录最大载荷、破坏载荷以及破坏瞬间或尽可能接近破坏瞬间的应变（或传感器位移）。10 有效性10.1 检查试件并记录破坏类型和位置。对于有效的试验，试件最终的破坏应发生在工作段内。破坏模式可能是(顶部)散裂、横向或厚度方向的剪切、纵向劈裂、分层，也可能还有其他方式3。这些可接受的破坏模式取决于特定的材料、层压板结构形式以及使用方法。D 3410/D 3410M中对这些可接受的破坏模式进行了图解说明。在工作段最终破坏前有时会出现微小的端部压碎。如果端部压碎得到抑制，最终还
33、是可以得到有效的工作段破坏模式，从而端部压碎并不会使试验无效。一般情况下，从夹持长度起始的破坏并不能得到抑制，从而导致试验无效。10.2 欧拉屈曲的出现也使得试验无效。在试验过程中或试验后，通过对试件的目视检测无法发现欧拉屈曲破坏。只有使用背对背的应变片或类似的装置才能提供一个合理的指示。10.3 尽管试件没有屈曲，还有可能引起较大的弯曲，因为试件、试验夹具或试验过程不是完全理想化的。式(4)用于计算弯曲百分比。其他详细的论述在D 3410/D 3410M给出。弯曲百分比= (4)式中：=第1个应变片的应变读数=第2个应变片的应变读数弯曲百分比的计算符号表示弯曲发生的方向。这个信息非常有用，它
34、用来确定弯曲是由试件、试验设备或试验过程中的系统误差所引起的，而不是试验之间的随机影响。10.4 对于有效的试验结果，用式(4)确定的试件弯曲百分比应该小于10%。在用于计算弦向模量的应变范围的中点处确定弯曲百分比（见11.2节）。对于有效的强度破坏时的应变和破坏应变数据，应满足相同的要求。所有需要背对背的测量应变的5个试件都应满足这一要求。如果可能，应记录弯曲百分比-平均应变曲线，以用于确定破坏模式。10.4.1 虽然很严重（大于40-50%）的弯曲可能会降低压缩强度的测量值，但是已经发现30-40%的弯曲对压缩强度的测量值没有明显的影响。但是，大的弯曲百分比表明试件制备或试验过程不合格。因
35、此，破坏时弯曲小于10%的试验被认为是有效的（见D 3410/D 3410M）。即使一组使用背对背应变片（应变片位于试件相对两个表面工作段中心位置）的最初几个试件表明了该组试件具有良好的弯曲响应，但是，它也不能保证该组随后的试件会在一个可接受的弯曲水平下破坏。因此，所有试件均采用背对背的应变装置是唯一的方法。但是，如果一个具有代表性的试件样本所使用的背对背应变片显示出可接受的弯曲百分比且没有出现欧拉屈曲，并且所有试件的压缩强度值也近似，则有理由确信弯曲和屈曲不会对结果造成影响。11 计算11.1 层压板压缩强度用式(5)计算层压板压缩强度： (5)其中：Fcu=层压板压缩强度，MPapsi ，
36、Pf=最大破坏载荷，Nlbf ，w=试件工作段的宽度，mmin,h=试件工作段的厚度，mmin。11.2 层压板压缩模量在1000-3000me的轴向应变范围内计算弦向模量，结果保留三位有效数字。指定的应变范围代表应力-应变曲线的下半部分。对于破坏应变低于6000的材料，推荐的应变范围为25-50%的极限应变。然而，对于某些材料来说，其他的范围可能更适合。使用者也可采用其他定义的弦向模量，并进行估算和记录。如果产生并记录了这些数据，则在报告中还应给出采用的模量的定义、采用的应变范围，结果保留三位有效数字。用式(6)计算压缩模量： (6)其中：Ec=压缩模量，MPapsi,P1=处的载荷，Nlb
37、f,P2=处的载荷，Nlbf,=最接近应变范围最低点的实际应变值=最接近应变范围最高点的实际应变值w=试件工作段的宽度，mmin.,h=试件工作段的厚度，mmin.11.3 压缩泊松比11.3.1 弦向法计算的压缩泊松比使用与计算层压板压缩模量相同的应变范围，分别测量两个应变范围端点处的横向应变。用式(7)计算泊松比，结果保留三位有效数字。 (7)使用者也可采用其他定义的泊松比，并进行估算和记录。如果产生并记录了这些数据，则在报告中还应给出采用的泊松比的定义、采用的应变范围，结果保留三位有效数字。E132中提供了测量泊松比的指导。注4如果使用粘贴式阻抗应变片，对于复合材料，由于横向灵敏度对横向
38、应变片的影响而引起的误差通常大于金属材料。泊松比的精确测量要求对该影响进行修正。应变片制造厂家应提供横向灵敏度修正系数的相关资料。11.4 统计对于每批试验，计算每一个需要测量的性能的平均值、标准偏差和离散系数（百分数）： (8) (9) (10)其中：=样本的平均值=样本的标准偏差CV=样本的离散系数，%n=试件数量xi=测量或导出的值12 报告12.1 如果以前没有提供，报告应包含以下信息12.1.1 材料的完整标号，包括批号和卷号（如果使用）以及层压板结构形式。12.1.2 试件的制备方法，包括工艺过程。12.1.3 试件的试验前状态调节过程。12.1.4 实验室的相对湿度和温度条件。1
39、2.1.5 试验机、载荷单元、试验夹具以及数据采集装置的牌号。12.1.6 试验参数，包括试验环境及其公差范围、在允许温度下停留的时间及其公差范围、夹具螺栓的扭紧力矩以及横量的速度。12.1.7 每个试件的几何尺寸，包括工作段的宽度和厚度以及试件总长度，至少保留三位有效数字。12.1.8 名义工作段长度（由夹具尺寸和名义试件总长度来确定）。12.1.9 每一个试件上每一个应变片的载荷-应变数据。12.1.10 对于强度和模量试验：破坏载荷、破坏应变、极限压缩强度的计算值、压缩模量的计算值，这些值至少保留三位有效数字。12.1.11 对于模量试验：施加的最大载荷、施加最大载荷下的应变、压缩模量计
40、算值，这些值至少保留三位有效数字。12.1.12 模量计算使用的应变范围。12.1.13 破坏形式和位置的描述（对于强度试验）。12.1.14 弦向模量计算使用的应变范围的中点处的弯曲百分比（见11.2节）以及破坏时的弯曲百分比（如果测量了）。12.1.15 设备和每次试验的标识。12.1.16 试验时间。12.1.17 与本试验方法不同的任何偏差。12.2 本试验方法的信息，包括：力学试验数据；材料和层压板鉴定数据；纤维、填料和芯材鉴定数据。这些数据的记录应分别符合标准E 1434、E 1309和E 1471的要求。每一个数据项都可以归类于以下种类中的一种：（VT）要求记录的有效试验结果、（
41、VM）要求的有效的溯源性、（RT）推荐的试验方法的最大溯源性、（RM）推荐的材料的最大溯源性、或者（O）可选的数据项。以下的信息适用于记录数据的这些文件：12.2.1 指南E 143412.2.1.1 对于A5，试验类型为“压缩”。12.2.1.2 对于F4和F5，记录Field。对于Field F7F9，名义值是可以接受的。12.2.1.3 破坏代码（与D 3410/D3 410M一致）将在Field H18和K50中给出。在Field H17和K49中，破坏位置是可选项，因为破坏代码包括含了这些信息。12.2.1.4 对于试件的几何尺寸、最大载荷、最大横向应变和弯曲应变，统计参数是可选项，
42、这些都包含在K1K9、K19K21以及K30K34中。试验概述节也是可选项（K14K18）。12.2.2 指南E 130912.2.2.1 这种统一方法应作为E2中的一个工序而报告。12.2.2.2 对于有效的材料溯源性，名义的固化循环作为Field E4中的一道工序。实际的固化循环推荐作为Field E4中的第二道工序。12.2.3 指南E 1471：12.2.3.1 纤维束或长丝的支数以及长丝的直径都应作为尺寸参数包含在B2中。13 精度和偏差13.1 精度本试验方法没有为编制精度陈述所需的数据。D 30正在为本试验方法计划一系列的round-robin试验来确定试验精度。13.2 偏差本
43、试验方法不能确定偏差，因为没有可接受的参考标准。14 关键词14.1 复合加载；复合材料；弹性压缩模量；压缩性能；压缩强度；泊松比。参考文献1 Adams, D.F., and Welsh, J.S., “The Wyoming Combined Loading Compression (CLC) Test Method,” Journal of Composites Technology & Research, Vol 19, No. 3, 1997, pp. 123-133.2 MIL-HDBK-17-1E, “Polymer Matrix Composites, Volume 1Guid
44、elines for Characterization of Structural Materials,” U.S.Army Research Laboratory, Materials Directorate, Aberdeen Proving Ground, MD, Section 2.4.2.3 Odom, E.M., and Adams, D.F., “Failure Modes of Unidirectional Carbon/Epoxy Composite Compression Specimens,” Composites, Vol 21, No. 4, July 1990, p
45、p. 289-296. 4 Wegner, P.M., and Adams, D.F., “Verification of the Wyoming Combined Loading Compression Test Method,” published by the Federal Aviation Administration Technical Center, Atlantic City, NJ, as Report No. UW-CMRG-R-98-116 (Composite Materials Research Group, University of Wyoming), September 1998.5 Adams, D.F., and Finley, G.A., “Experimental Study of Thickness-Tapered Unidirectional Composite Compression Specimens,” Experimental Mechanics, Vol 36, No. 4, December 1996, pp. 348-355.6 Timoshenko, S.P., and Gere, J.M., Theory of Elastic Stability, 2nd ed., McGraw-Hill Book