定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法.docx
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定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法
定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法
定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法
Testmethodfortensilepropertiesof
orientedfiberreinforcedplastics
中华人民共和国国家标准
定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法GB/T3354—1999
Testmethodfortensilepropertiesof代替GB/T3354—1999
orientedfiberreinforcedplastics
1范围
本标准规定了定向纤维增强塑料拉伸试验的方法。
本标准适用于测定纤维增强塑料，均衡层合板及对称层合板拉伸性能。
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准各方法探讨使用以下标准最新版本的可能性。
GB/T1446—1988纤维增强塑料
GB/T3961—1998纤维增强塑料
JJG139—91剪力、压力和万能试验机检定规程
3定义
本标准采用下列定义：
3.1定向纤维增强塑料orientedfiberreinforcedplastics
具有一定方向的纤维或其制品为增强材料的复合材料。
3.2纤维增强塑料fiberreinforcedplastics
以纤维或其制品为增强材料的复合材料（GB/T3961—1998中3.64规定）。
3.3层合板laminate
由两层或多层同种或不同种材料粘合成复合板材（GB/T3961—1993中3.80规定）
3.4均衡层合板balancedlaminate
铺层角为＋
与－
的铺层数相等的层合板（GB/T3961—1993中3.98规定）。
3.5对称层合板symmetricallaminate
几何形状与材料性能都对称于中面的层合板（GB/T3961—1993中3.41规定）。
4方法原理
将等横截面的矩形薄板直条形试样进行轴向拉伸试验。
测定拉伸强度、模量、泊松比、破坏伸长率及应力-应变曲线等。
5试样
5.1试样的几何形状及尺寸见图1和表1。
表1试样尺寸mm
试样类别
L
B
h
D
h0
θ
230
15
0.5
1～3
50
1.5
～
170
25
0.5
2～4
50
1.5
～
/
均衡对称
230
25
0.5
2～4
注
1仲裁试样厚度：
2.0mm
0.1mm。
2测定泊松比时也可采用无加强片直条形试样。
3测定
泊松比时试样宽度也可采用25mm
0.5mm
5.2加强片
5.2.1加强片的使用
夹持方法的关键是有效的把载荷加到试样上，并防止因明显的不连续性而引起试样的提前失效。
按试样的失效模式和失效部位，确定是否使用加强片和使用加强片的设计参量。
若合理的失效模式发生的次数较多，则无需更换夹持方法。
5.2.2加强片的材料
采用铝合金板或纤维增强塑料板。
5.2.3加强片的胶接
胶接加强片所用胶粘剂应保证在试验过程中加强片不脱落，胶粘剂固化温度不高于试样层板成型温度，对胶接加强片处的试样表面进行处理时，不允许损伤试样纤维。
加强片可在试样制备后胶接，也可在试样制备前整片胶接，然后加工成试样。
为了试样对中，两侧加强片厚度和胶层厚度应相同，余胶应清除。
5.3试样制备
按GB/T1446—1983中1.1规定。
5.4试样数量
一组试验试样不少于五个。
6试验条件
6.1试验标准环境条件按GB/T1446—1983中3.1规定。
6.2试样状态调节按GB/T1446—1983中3.2规定。
6.3试验设备按GB/T1446—1983中第五章规定。
6.4试验机校正按JJG139规定。
6.5加载速度
测定拉伸强度时，加载速度为1～6mm/min；仲裁试验加载速度为2mm/min。
测定拉伸弹性模量、泊松比、应力应变曲线时加载速度为1～3mm/min。
7试验步骤
7.1按GB/T1446—1983中2.1规定检查试样外观。
7.2按GB/T1446—1983中3.2规定对试样进行状态调节。
7.3将试样编号，并测量任意三点的宽度和厚度，取平均值。
测量精度按GB/T1446—1983中第6章规定。
7.4装夹试样，使试样的轴线与上下夹头中心线一致。
7.5在试样中部位置安装应变规。
施加初载（约为破坏荷载的5％），检查并调整试样及应变规或应变测量系统，使其处于正常工作状态。
7.6测定拉伸强度时，连续加载至试样失效，记录最大荷载值及试样失效形式和位置。
7.7测定形变时，连续加载，用自动记录装置记录荷载-形变曲线或荷载-应变曲线。
也可采用分级加载，级差为破坏荷载的5％～10％，至少五级并记录各级荷载与相应的形变值。
7.8凡载夹持部位内破坏的试样应作废，同批有效试样不足五个时，应重做试验。
8计算
8.1拉伸强度按式
（1）计算：
…………………………………….
（1）
式中:
----拉伸强度，MPa；
----试样破坏时的最大载荷，N；
b----试样宽度，mm；
h----试样厚度，mm。
8.2拉伸弹性模量按式
（2）计算：
或
………………………………….
（2）
式中：
----拉伸弹性模量，MPa；
----载荷-形变曲线或载荷-应变曲线上初始直线段的载荷增量，N；
----与
对应的标距
内的变形增量，mm；
----测量标距，mm；
----与
对应的应变增量。
8.3拉伸破坏伸长率按式（3）计算：
………………………………..（3）
式中：
----拉伸破坏伸长率，％；
----试样破坏时标距
的总伸长量，mm。
8.4绘制应力-应变曲线
8.5泊松比按式（4）计算：
………………………………….（4）
………………………………….（5）
…………………………………（6）
式中：
----泊松比；
、
----分别为与
相对应的纵向（L）应变和横向（T）应变；
、
----分别为纵向和横向的测量标距，mm；
、
----分别为与
相对应的标距
和
的变形增量，mm。
8.6按GB/T1446—1983第6章规定对每一组试验结果计算平均值、标准差和离散系数。
9试验报告
试验报告包括下列内容：
a）试验方法
b）测试日期
c）试样来源及制备情况，材料规格和牌号；
d）铺层顺序和外观质量；
e）试验设备及形变测量装置的型号和量程；
f）加载速度；
g）试验环境温度和相对湿度
h）试验结果，包括单个值、平均值、标准值和离散系数。
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