style="width:5.2134in;height:2.71326in" /> 本文是学习GB-T 34559-2017 碳-碳复合材料压缩性能试验方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了碳/碳复合材料室温压缩性能试验方法的术语和定义、试验设备、试样、试验条件、试
验步骤、计算和试验报告。
本标准适用于室温下测定三维穿刺碳/碳复合材料和准三维针刺碳/碳复合材料的压缩强度、压缩
弹性模量、压缩应力-应变曲线。类似结构的碳/碳复合材料也可参照执行。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则
GB/T 3961 纤维增强塑料术语
GB/T 3961 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
碳/碳复合材料 C/C composites
碳纤维增强碳基的复合材料。
3.2
三维穿刺碳纤维织物 punctured three-dimensional carbon
fibre textile
XY 向为连续长碳纤维铺层，Z
向采用连续长碳纤维束双向贯穿而制成的三维整体织物。
3.3
三维穿刺碳/碳复合材料 punctured three-dimensional C/C
composites
用三维穿刺碳纤维织物作为增强体制备的碳/碳复合材料。
3.4
准三维针刺碳纤维织物 needled quasi-three-dimensional
carbon fibre textile
XY 向为碳纤维无纬布或碳纤维经编有纬布与短碳纤维网胎铺层，Z
向采用针刺工艺引入短碳纤
维而制成的准三维整体织物。
3.5
准三维针刺碳/碳复合材料 needled quasi-three-dimensional
C/C composites
用准三维针刺碳纤维织物作为增强体制备的碳/碳复合材料。
3.6
XY 向 the XY direction
碳/碳复合材料中无纬布或连续长纤维平铺平面的方向。
3.7
Z 向 the Z direction
碳/碳复合材料中垂直于 XY 向的方向。
GB/T 34559—2017
4.1 试验机：试验机应符合GB/T 1446 的规定。
4.2
压缩装置：压缩装置上、下两圆盘平行安装在试验机轴上，两圆盘表面平行度不应超过0.02
mm。
4.3 引伸计：量程10 mm～15 mm,相对误差不应超过±1%。
4.4 游标卡尺：量程0 mm～200 mm,精度0.02 mm。
测试压缩强度时，试样形状为长方体或正方体，试样尺寸符号和加工精度见图1;测试压缩弹性模
量时，试样形状为圆柱体，试样尺寸符号和加工精度见图2。试样尺寸见表1。
style="width:5.2134in;height:2.71326in" />
说明：
h— 高度；
a— 压缩截面长度；
b— 压缩截面宽度。
style="width:2.29345in;height:2.2591in" />
图 1 压缩强度试样
style="width:3.8199in;height:6.80658in" />
说明：
h— 高度；
D—— 压缩面直径。
图 2 压缩弹性模量试样
表 1 压缩强度和压缩弹性模量试样尺寸
GB/T 34559—2017
单位为毫米
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试样制备按 GB/T 1446 的规定，同时在加工试样过程中应遵循如下原则：
a)
样坯从制品上切取后，应及时做好方向标记并注明此样坯将会制取成何种方向的压缩试样。
b)
加工后的压缩试样应进行外观目视检查，不应有纤维剥落、孔洞、掉边掉角等瑕疵。
GB/T 34559—2017
每组有效试样应不少于5个。
试验标准环境应满足GB/T 1446 的规定。
试验前，试样在实验室标准环境条件下至少放置24 h。
7.1.1 按 GB/T1446 的规定检查试样外观，对每个试样编号。
7.1.2 按6.2的规定对试样进行状态调节。
7.1.3 试样状态调节后，在试样高度方向的不同截面位置处分别测试试样直径 D
或压缩截面长度a、 宽度b; 高度h=10mm 的试样测2个点，高度h=30mm
的试样测3个点，并取测量值的算术平均值。 测量精度不低于0.02 mm。
7.2.1
将试样对中放置于试验机压缩圆盘中心上，使载荷中心与试样轴向中心线一致。试验机的上、
下圆盘相互平行，同时垂直于试验机力加载方向。
7.2.2 引伸计安装在试样上，并使引伸计的标距中心与试样高度中心保持一致。
7.3.1 测量压缩强度时，按1.0 mm/min
的加载速率对试样连续加载，直至试样破坏，记录最大破坏载
荷。试样破坏后对试样断裂部位进行外观目视检查，并记录试样破坏模式。试样典型破坏模式参见附
录 A。
7.3.2 测量压缩弹性模量时，按0.5 mm/min
的加载速率对试样连续加载，连续测量并记录载荷-应变
数据，直到加载至应变为0.20%时停止试验。
压缩强度按式(1)计算，结果保留3位有效数字。
style="width:1.31326in;height:0.62678in" /> ………………………… (1)
式中：
——试样的压缩强度，单位为兆帕(MPa);
Pmax— 试样承受的最大载荷，单位为牛(N);
a —— 试样压缩截面长度，单位为毫米(mm);
b — 试样压缩截面宽度，单位为毫米(mm)。
压缩应力按式(2)计算，结果保留3位有效数字。
style="width:1.00662in;height:0.61996in" />
式中：
σ——试样的压缩应力，单位为兆帕(MPa);
P— 试样承受的载荷，单位为牛(N);
D—— 试样压缩截面直径，单位为毫米(mm)。
GB/T 34559—2017
……… (2)
压缩应变按式(3)计算，结果保留3位有效数字。
style="width:1.00001in;height:0.63316in" /> ………………………… (3)
式中：
ε — 压缩应变，无量纲；
△L。— 与载荷增量△P
对应的引伸计标距L。内试样长度的变化量，单位为毫米(mm);
L 。 引伸计标距，单位为毫米(mm)。
压缩弹性模量按式(4)计算，结果保留3位有效数字。
style="width:2.28668in;height:0.60654in" /> (4)
式中：
E— 试样的压缩弹性模量，单位为吉帕(GPa);
σ₁— — 图3所示的压缩应力-应变曲线上，应变值 e₁=0.05%
(MPa);
σ2— 图3所示的压缩应力-应变曲线上，应变值 e2=0. 10%
(MPa);
e₁—— 应变值，取e₁=0.05%;
E2—— 应变值，取 e2=0. 10%。
时对应的压缩应力，单位为兆帕
时对应的压缩应力，单位为兆帕
GB/T 34559—2017
style="width:7.13995in;height:5.31322in" />
应变：
图 3 压缩应力-应变曲线图
按GB/T 1446 的规定计算算术平均值、标准差和离散系数。
试验报告一般包括下列内容：
a) 试验项目名称、执行本标准；
b) 试验时间、地点及试验环境条件；
c) 试样来源、材料品种及规格；
d) 试样编号、尺寸、试样方向及数量；
e) 试验设备、仪器的型号及规格；
f) 加载速率；
g) 每个试样的测定值，每组试样的平均值、标准差与离散系数；
h) 必要时，给出每个试样的破坏模式；
i) 试验人员、日期及其他。
style="width:2.24011in;height:2.33332in" />
style="width:2.61331in;height:2.38678in" />
style="width:2.17324in;height:2.35334in" />GB/T 34559—2017
(资料性附录)
碳/碳复合材料压缩试验的破坏模式
A.1 碳/碳复合材料压缩试验破坏模式代码见表 A.1。
表 A.1 试样破坏模式代码
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A.2 典型破坏模式如图A.1 所示。理想的破坏模式推荐为 A 和 B。
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A 斜角破坏
B 鼓胀破坏
style="width:2.71321in;height:2.32672in" />
C 失稳破坏 D 分层破坏 E 端部压溃
图 A.1 碳/碳复合材料压缩试验典型破坏模式/代码示例
更多内容 可以 GB-T 34559-2017 碳-碳复合材料压缩性能试验方法. 进一步学习