Page 56 - 理化检验-物理分册2019年第六期
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贾仕君, 等: 纤维增强聚合物基复合材料弯曲性能试验国标与美标的对比解析


                        表 3  弯曲试样破坏模式及识别码                     10 件试样的有效试验.依据 GB / T1449 试验的结
             Tab.3 Failuremodesandidentificationcodesofflexurals p ecimens
                                                               果见表 4 , 依据 ASTM D7264 试验的结果见表 5 .
                第一个字母          第二个字母           第三个字母                   表 4  依照 GB / T1449 的弯曲性能测试结果
              破坏类型     代码    破坏区域      代码    破坏部位      代码             Tab.4 Flexural p ro p ert y testresultsmeasured
                拉伸      T    加载头处       A      顶面      T                     accordin g toGB / T1449
                压缩      C   加载头之间       B      底面      B        试样编号      载荷 / kN 弯曲强度 / MPa 跨距 / mm  破坏模式
                弯曲      B     支座处       S      左侧      L           1       1.13      935       32      MAM
              层间剪切      S 加载头和支座之间 L           右侧      R           2       1.11      898       32      MAM
               多模式      M      不明      U       中间      M           3       1.16      925       32      MAM
                其他      O      -       -   多处不同位置      V           4       1.13      906       32      MAM
                                                                   5       1.12      898       32      MAM
            此在 按 照 GB / T1449 进 行 弯 曲 试 验 时, 可 参 照
                                                                   6       1.21      974       32      MAM
            ASTM D7264对试样破坏模式的规定记录试验结果.                            7       1.16      920       32      MAM

            2  实例试验对比                                              8       1.25      996       32      MAM
                                                                   9       1.16      916       32      MAM
            2.1  试样制备                                             10       1.13      901       32      MAM
                 试验主要 原 材 料 有: 环 氧 树 脂, E51 , 工 业 级,             平均值       1.16      927
            江 苏 三 木 集 团 有 限 公 司 生 产; 固 化 剂, AG50 , 工 业          标准偏差      0.0428     33.4
            级, 淮安市兴淮固化化工研究所生产; 邻苯二甲酸
                                                               变异系数 / %    3.71      3.60
            二丁 酯, 化 学 纯, 西 陇 化 工 厂 生 产; 碳 纤 维 布,
            T300G3k , 日本东丽公司生产.采用手糊工艺制备                               表 5  依照 ASTM D7264 的弯曲性能试验结果
            复合材料板材, 控制树脂质量分数为 40% , 真空袋                               Tab.5 Flexural p ro p ert y testresultsmeasured
                                                                             accordin g toASTM D7264
            密封, 室温固化24h , 脱模, 得到厚度为2mm 的复
                                                                试样编号      载荷 / kN 弯曲强度 / MPa 跨距 / mm  破坏模式
            合材料板材.
                                                                   1       0.519     946       64      MAB
                 按照 GB / T1449 和 ASTM D7264 的推荐尺寸
                                                                   2       0.522     974       64      MAB
            进行试样加工, 如图 3 和图 4 所示.                                  3       0.519     946       64      MAB
                                                                   4       0.513     946       64      MAB
                                                                   5       0.522     951       64      MAB
                                                                   6       0.534     971       64      MAB
                                                                   7       0.526     956       64      MAB
                    图 3  按照 GB / T1449 加工的试样尺寸示意图
                                                                   8       0.567    1032       64      MAB
             Fi g 敭3 Dia g ramofs p ecimensize p rocessedaccordin g toGB T1449  9  0.503  913  64      MAB
                                                                  10       0.552    1023       64      MAB
                                                                 平均值       0.528     966
                                                                标准偏差      0.0189     36.5
                                                               变异系数 / %    3.58      3.78
                   图 4  按照 ASTM D7264 加工的试样尺寸示意图
            Fi g 敭4 Dia g ramofs p ecimensize p rocessedaccordin g toASTM D7264     对比表 4 和表 5 的试验结果可见: 依据 GB / T
            2.2  试验结果及讨论                                      1449 进行试验采用的跨距为 32mm , 测得的弯曲强
                 采用INSTRON5982 设备进行弯曲试验.依                      度平均 值 为 927 MPa , 变 异 系 数 为 3.60% . 依 据
            照 GB / T1449 , 对 于 热 固 性 塑 料 跨 厚 比 推 荐 为           ASMTD7264 进行试验采用的跨距为 64mm , 测得
            16∶1 , 所 以 跨 距 为 32 mm , 推 荐 加 载 速 率 为             的弯曲强度平均值为966MPa , 变异系数为3.78% .
            10mm    min . ASTM D7264 推 荐 的 跨 厚 比 为             两种测试方法结果的变异系数均低于 5% , 说明用
                       -1
            32∶1 , 加载速率为 1mm    min .两个标准规定的                   这两种方法测得的试验数据都较稳定.
                                       -1
            最少试样数均为 5 件.为使试验数据更具有研究意                               图 5 是依据两个标准试验测得的弯曲强度分布
            义, 按照两个标准推荐的加载速率和跨距各进行了                            图, 可以观察到依据 GB / T1449 和 ASTM D7264
                                                                                                        3 9 9
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