波音公司冲击后压缩测试夹具(ASTM D7137)。

型号:WTF-CI (不锈钢)

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图1:组装好的夹具,没有安装试样。

该测试方法于2005年5月被ASTM采纳为标准D7137(参考1)。 一个配套的标准,即ASTM D7136(参考文献2),规定了在进行压缩试验之前对试验样品的冲击方法。

这个冲击后压缩(CAI)压缩测试夹具是由波音公司开发的,如参考文献3和4所描述。 在SACMA推荐方法SRM 2R-94(参考文献5)中描述了一个轻微的夹具修改。试样,通常,但不一定是准各向异性的层压板,是6英寸长,4英寸宽,大约0.2英寸厚。 参考文献6中描述的NASA标准夹具,规定了一个更大的试样,因此不像波音标准夹具那样常用。

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图2:如ASTM D7136所述的冲击台。

波音测试样品首先按照参考文献2的定义进行冲击,通常使用图2所示的落重式冲击测试装置。冲击台的型号可以买到,型号为WTF-IS。

然后在图1所示的夹具中对受冲击的试样进行压缩加载至失效。试样沿着所有四个边缘被简单地支撑起来,如大量的内六角螺丝所示,该夹具是可调整的,以适应试样宽度和厚度的微小变化。顶部(加载)板没有直接连接到夹具的下部,它滑过试样的顶部边缘,为这第四个边缘提供简单的支撑。侧轨足够短,以确保在压缩试验期间侧轨和顶板之间保持一定的间隙。装好试样的夹具不受限制地放置在试验机的平坦底座上,压缩载荷由试验机十字头的压盘直接施加到顶板上。

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图3:部分组装好的夹具,卸下装载板。

由于层压板是准各向异性或类似的东西,因此没有很高的固有抗压强度,此外,通常已被先前的冲击载荷削弱,因此,即使它是无板的,也可以在边缘加载而不被压碎。

图4显示了空客工业公司版本的冲击后压缩试验夹具,以供比较。 更多的细节在本网站的产品部分给出。 螺丝钉被用来强行推动顶板、底板和侧板,使其紧贴试样,为试样的四个面提供一个正的夹紧力。 然而,有效的试样边界条件仍然是 "简单支撑",与波音公司的夹具相同。 试样的尺寸与波音夹具使用的相同。 虽然夹具的立柱不能像波音夹具那样在宽度方向上进行调整,但这并不是一个问题,因为标准试样无论如何都是指定的特定尺寸。

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图4 空中客车工业公司冲击后压缩试验夹具。

也可以制作特殊的冲击后压缩试验夹具。 图5显示了一个这样的例子。 前景是一个标准的波音夹具。 背景是一个特殊设计的夹具,能够测试6英寸或10.5英寸高,4英寸、8.5英寸或10.5英寸宽的试样。另一个特殊的CAI夹具显示在图6和图7中。 这个夹具是为测试高而窄的试样而设计的。

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       图5:背景中显示的是特殊的大型后冲击压缩试验夹具,前景中是标准尺寸的波音夹具。

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图6:另一个特殊的大型冲击后压缩试验夹具在背景中显示,前景是一个标准尺寸的波音夹具。

小的有成分的

图7:一个特殊的CAI夹具在其最小的配置中显示了它的附加部件。这个夹具被设计用来测试4 x 6"、6 x 8.5 "和8.5 x 10.5 "试样,最大厚度为1.25"。

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图8:另一个大比例的CAI夹具的版本

其他信息的来源。

1) ASTM标准D7137-12(2012年),"受损聚合物基体复合材料板的压缩剩余强度性能的标准测试方法",美国测试和材料协会,宾夕法尼亚州西康斯霍克恩(West Conshohocken)(首次发布于2005年)。

2) ASTM标准D7136-12(2012),"测量纤维增强聚合物基质复合材料对动态冲击事件的抗破坏性的标准测试方法",美国测试与材料协会,宾夕法尼亚州西康斯霍克恩(首次发布于2005年)。

3) 波音规范支持标准BSS 7260,"高级复合材料压缩测试",波音公司,华盛顿州西雅图(最初于1982年2月发布,1988年12月修订)。

4) 波音文件D888-10026,"先进复合材料的测试方法,修订版A,7.4节,波音公司,华盛顿州西雅图,1996年1月。

5) SACMA推荐方法SRM 2R-94,"定向纤维-树脂复合材料的压缩后冲击性能",先进复合材料协会供应商,弗吉尼亚州阿灵顿,1994。

6) NASA参考出版物1092,"增韧树脂复合材料的标准测试",NASA-Langley研究中心,汉普顿,弗吉尼亚,修订版,1983年7月。