层压板轴承强度测试夹具(ASTM D5961,程序A、C、D)。

型号WTF-LB-D5961(A、C或D)(不锈钢)。

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图1:ASTM D 5961夹具配置A(中间偏上),B(右边),C(左边),D(中间偏下)。

ASTM标准D5961(参考文献1)包括四种不同的层压板轴承测试方法,分别为程序A、B、C和D,见图1。 程序B实际上是一个试样支撑夹具,在本网站的单独页面上有描述。 其他三个程序是针式支承夹具,这里将进行描述。

程序A:双剪切拉伸载荷

ASTM D5961中的程序A旨在测试复合材料层压板的双倍剪切力。也就是说,夹具中的销子试图通过在销子上形成两个剪切面来剪切出复合层压板测试试样的一个部分。 标准的试样是5.5英寸长,1.5英寸宽,指定厚度在0.125英寸到0.208英寸之间。使用1/4 "直径的销子或紧固件。

这个简单的测试夹具如图2所示。 夹具的两半被一个厚度与被测试样相同的隔板(未提供)分开。很明显,如果需要的话,可以用一块相同的测试材料作为间隔物。使用所提供的1/4 "直径的硬化钢针或用户使用的轻度扭力(20-30英寸-磅)紧固件,将测试样本钉在夹具的另一端。 由于针孔处有一个凸起的凸点,夹具的另一端也要加厚等量,以使试样在被夹住时得到均匀的支撑。

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图2:标准ASTM D5961程序A夹具,左图为组装,右图为拆卸。

装有垫片的夹具末端被一个标准的拉伸楔形夹持器夹住。夹具的每一半都有0.2英寸厚;因此,该夹具的开口范围必须能容纳0.4英寸和隔板(试样)的厚度。试样的自由端被夹在第二个拉伸楔形夹具中。

如ASTM标准所述,施加一个拉伸载荷,直到达到最大载荷,同时监测施加的力和孔的变形。

有时,客户有测试非标准试样尺寸的要求,需要怀俄明测试夹具公司定制设计和制造一个特殊的测试夹具。 图3中显示了一个例子。

层压板轴承强度测试夹具_2

图3:标准ASTM D5961程序A夹具(左)和带有1/2 "直径销子的特殊大型夹具(右)。

图1和图2所示测试夹具的另一个版本是所谓的SACMA测试夹具,它也能满足ASTM D5961的所有要求(见本目录第H-2节和参考文献2)。 如H-2节所述,SACMA夹具更容易使用,因为试样支架是一体的,有可调节的衬套以适应试样厚度的变化。

程序C:单次剪切,拉伸载荷

ASTM D5961的程序C对层压板轴承试样进行单次剪切加载。也就是说,在施加拉伸载荷时,在加载销上形成一个单一的剪切面。 测试夹具如图4所示。

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图4:标准ASTM D5961程序C夹具

将试样放在测试夹具的右侧表面,使试样末端的孔与夹具上显示的孔对齐,然后插入一个紧固件并轻度扭紧。 也可以使用一个针。 用楔形夹子夹住试验夹具顶部的平坦坦头,对试样的下端施加一个拉力。 达到的最大力和试样上的孔的变形被记录下来。

程序D:双层剪切力,压缩载荷

 
ASTM D5961的程序D通过一个公差小、扭矩小的紧固件(或销钉)对层压板轴承试样进行双重剪切加载。 该夹具如图5所示。

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图5:层压板轴承测试夹具程序D(ASTM D5961)。

将夹具的两个下部部件分开,以便插入1.50英寸宽的层压复合材料试样,将试样末端附近的1/4英寸直径的孔与夹具上的孔对齐。 将销子或紧固件插入孔中,根据需要扭紧紧固件。 夹具的上端和试样的下端都被夹住了。 试样要保持足够短,以避免弯曲。 ASTM D5961中规定了5.5英寸长的试样。 施加的压缩载荷在试样和加载紧固件(或销钉)中引起双重剪切。 测量失效时的载荷和孔的变形。

补充信息的来源。

1) ASTM标准D5961/D5961M-13(2013),"聚合物基复合材料层压板的承载响应",美国测试与材料协会,宾夕法尼亚州西康索霍肯(1996年首次发布)。

2) SACMA推荐方法SRM 9-89,"定向纤维-树脂复合材料的承载强度特性",先进复合材料协会的供应商,弗吉尼亚州阿灵顿,1989年(现已停用)。