弧形梁强度测试夹具（ASTM D 6415）

弧形梁强度测试夹具（ASTM D6415）。

图1：带有测试夹具和可选适配器的标准试样展示。

该测试方法可用于确定单向复合材料的层间抗拉强度。ASTM D6415（参考文献1）指出，该方法用于确定连续纤维增强复合材料的曲梁强度。

如图 1 所示，弧形梁试样由两条直腿组成，两条直腿通过内半径为 1/4 英寸的 90 度弯曲连接。标准试样宽 1 英寸，厚度从 0.1 英寸到 0.5 英寸不等，具体取决于测试材料和层压板。当施加压缩荷载时，试样中会产生弯矩，从而在试样的弯曲区域产生平面外（通过厚度）拉伸应力。

图 2 所示为不带可选适配器的夹具，其中安装了一个较厚的试样。试样由安装在滚珠轴承上的直径为 3/8 英寸的圆柱体支撑和加载。夹具顶部和底部都有一个 1"-14 UNF 螺纹孔，用于连接试验机的底座和十字头。图 3 显示了标准夹具的另一个视图，以更好地显示其尺寸。

图2：安装有试样的标准测试夹具。

图3：标准夹具，用尺子标出。

在位移控制中施加压缩力，直到试样中形成一个或多个分层，如图4所示，导致施加的力下降。ASTM D6415给出了计算试样强度所需的公式。

图 4: 失败的试样

图5显示了一个特殊的曲梁强度测试夹具，其设计具有可调节的支撑和加载跨度长度。除了ASTM以外的一些标准规定了其他的支撑和加载跨度长度，以及其他的支撑和加载筒的直径。例如，空客AITM1-0069（参考文献2）将跨度长度和筒体直径作为试样厚度的函数来变化，这使得可调整的夹具几乎成为必须。

图5：带有可调节试样支撑和加载跨度的特殊弧形梁强度测试夹具

偶尔会有超宽的试样需要测试。图6显示了一个具有可调节试样支撑和加载跨度的夹具，它也能够测试宽大的试样。

虽然不是一个标准，但角钢弯曲测试夹具也被使用。该夹具显示在图7中。

图6：特殊的宽幅试样夹具，具有可调节的负载和支撑跨度。

图 7: 角度弯曲测试夹具

弧形梁试样的每条腿都被夹在夹具中，然后通过凸出的臂进行拉伸加载，在拉伸载荷的同时产生弯矩。

补充信息的来源。

1）ASTM标准D6415-06（2013），"测量纤维增强聚合物基质复合材料弯曲梁强度的标准测试方法"，美国测试与材料协会，宾夕法尼亚州西康斯霍克恩（首次出版于1999年）。

2) AITM1-0069，第2期，"弧形梁失效载荷的确定"，空中客车公司，工程局，法国Blagnac，2011年12月。