ISO 527-4各向同性和正性的拉伸特性纖維 - 增強塑料複合材料

如何根據ISO 527-4對複合材料進行拉伸測試

ISO 527-4是用於確定拉伸特性的國際測試標準纖維 - 增強塑料複合材料。 ISO 527-4涵蓋了各向同性和正型非非向複合材料的測試條件，並指ISO 527-1。本指南旨在向您介紹ISO 527-4拉伸測試的基本元素，包括所需設備，軟件和样品的概述。但是，任何計劃對ISO 527-4進行測試的人都不應將本指南視為閱讀完整標準的足夠替代品。

ISO 527-4測量如何？

ISO 527-4測試是通過將拉伸力施加到試樣並測量應力下樣品的各種特性來執行的。它是在通用測試機（也稱為拉伸測試機）上以固定的交叉頭速度進行的，該速度取決於樣品的幾何形狀和所選的測試類型。 ISO 527-4測量以下拉伸特性：

泊鬆比 - 橫向變化與0.05％和0.25％應變之間的變化之比

彈性模量 - 試樣應力/應變響應的斜率，通常在0.05％和0.25％的應變之間確定

拉伸強度的拉伸應變 - 拉伸應變對應於拉伸強度

拉伸強度 - 測試期間施加的最大應力（通常是斷裂時的應力）

ISO 527-4是否適合您？

為了充分錶徵各向異性和異質複合材料，需要進行廣泛的不同測試。 ISO 527-4是對複合材料進行的最基本測試之一，可廣泛用於評估，資格和證明其拉伸性能。 ISO 527-4可用於具有連續和不連續的複合材料纖維增援部隊，而ISO 527-5旨在測試單向連續 - 纖維複合材料。由顆粒或短的塑料加固纖維可以對ISO 527-2進行測試。所有這些標準的預先配置的測試方法以及更多標準都可以在卡森'通用測試軟件。

標本

ISO 527-4定義了三種類型的測試樣品。

1B類型的樣品是模製“狗骨”類型適合進行簡短測試纖維帶有熱塑性基質的增強材料。

2型樣品是矩形，具有恆定的橫截面，適用於連續測試纖維帶有熱固性和熱塑性矩陣的材料。 3型樣品與2型樣品相似，並添加了末端選項卡，這在復合測試中很常見，以防止樣品被握把損壞。

標本測量

所有標本必鬚根據ISO 16012或ISO 23529進行測試前測量。最典型微米應該適合執行這些測量。為了使測試系統顯示應力測量值，而不僅僅是強制測量，將要求操作員輸入樣品的橫截面區域（厚度和寬度），因為通過將施加力除以樣品的橫截面區域來計算壓力（以PSI，PA，PA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，PA，顯示應力。GPA， ETC）。雖然剛性標本的厚度和寬度需要不同的測量精度，但通常使用相同的測量設備來進行測量精度。圓柱或矩形千分尺可以使用提示，假設它們符合ISO 16012所需的尺寸。

通用的自動標本測量設備功能使操作員最多可以連接兩個設備（微米或者卡尺）到測試軟件。測量數據將直接上傳到測試軟件中，消除了輸入錯誤的機會並提高了測試效率。

材料測試系統

ISO 527-4可以在表頂部或地板模型通用測試機上執行。 100或250kn測試碳時通常需要係統纖維複合材料，雖然30kn或50kn表模型系統可能足以進行測試玻璃纖維複合材料。

應變測量

在ISO 527-4測試期間，可用於測量許多不同的設備。當與合適的儀器一起使用時，鍵合的電阻應變量表提供了一種確定儀表的活性區域（通常為幾毫米²）的應變的方法。應變量表通常由有機背襯上的薄金屬箔網格組成，可用於在從低溫到200°C以上的廣泛溫度下進行測試。應變儀需要調節才能生成有用的電信號，並且可以使用測試機的標準電子設備易於使用的適配器。

還可以根據實驗室的需求提供一系列延期計選項。最簡單的類型是一種夾具設備，必須在每個測試開始時直接將其夾在樣品上，並在樣品斷裂之前刪除。固定量規長2630系列夾子延長計適合測量軸向應變。可以進行雙軸夾子延伸儀，用於測試，需要測量軸向應變，以確定泊鬆比。

自動連接到試樣的延伸計而不會由測試操作員干擾。這在吞吐量較高的實驗室中很有用，因為它消除了操作員對手動操作的耗時需求，並且在大量標本上還提供了更一致的位置。一致的放置導致更可重複的模量值。

複合材料通常注定要在航空航天行業中使用，因此必須對極端溫度條件有彈性。為了模擬這些條件，可以在溫度室內進行ISO 527-4測試，其中LN2或CO2用於加熱或冷卻腔室以特定的溫度。應變計或夾子延伸儀可用於200°C的最高溫度。也可以使用非接觸式高級視頻延伸計，其優點是放置在溫度室外。 AVE2不會物理接觸樣品，因此不需要在失敗之前從樣品中刪除。這消除了測試操作員在測試過程中打開和關閉室門的需求。

測試室

溫度室使用強制空氣對流和電阻加熱元件來達到高溫以及液氮或二氧化碳冷卻以達到低溫。 Kason範圍的環境室提供了廣泛的溫度測試能力，可在非鏡頭測試條件下評估材料特性。全方位的互補抓地力，傾斜和伸展計可用。

測試控制

ISO 527-4測試以恆定的交叉速度進行。規定的測試速度取決於樣品類型和執行測試的類型。例如，進行常規質量控制的測試可以比用於資格（2 mm/min）的速度更快（5和10 mm/min）進行。

計算和結果

在提出測試結果時，重要的是要確保正確定義測量項，以確保遵守ISO 527-4並促進不同實驗室之間的數據比較。

拉伸應力/拉伸強度：拉伸應力是通過將給定點的力除以平均樣本面積來確定的。樣品的拉伸強度是在失敗前達到的最大拉伸應力。

故障時的拉伸應變/拉伸應變：拉伸應變是通過應變測量裝置（應變計或延伸計）測量的工程應變。拉伸破壞應變是與拉伸強度相對應的應變。

模量：模量定義為應力應變響應在0.05％至0.25％應變之間的斜率，除非材料規範中給出替代值。由於模量計算始於0.05％的應變，因此將適當的預壓施加到材料上以去除試樣引起的任何鬆弛或壓縮力是非常重要的。它不得超過材料的拉伸強度的0.05％應變或1％。

Poisson的比率：泊鬆比取決於用於確定模量的相同軸向應變範圍內的橫向應變變化與軸向應變變化的比率（0.05％至0.25％）。