聚合物基復(fù)合材料層壓板壓縮性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(D 3410 剪切加載)

1、.ASTM D 3410/D 3410M-03e1剪切加載無(wú)支持工作段的聚合物基復(fù)合材料壓縮性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法本試驗(yàn)方法由ASTM的復(fù)合材料委員會(huì)D30審定，并由單層和層壓板試驗(yàn)方法專(zhuān)業(yè)委員會(huì)D30.04直接負(fù)責(zé)。當(dāng)前版本于2003年6月10日批準(zhǔn)，2003年8月出版。最初于1975年批準(zhǔn)，上一版本為：D 3410/D3410M，于1995年批準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)以固定的編號(hào)D 3410/D 3410M出版；編號(hào)后的數(shù)字表示最初采用的或最近版本的年號(hào)。帶括號(hào)的數(shù)據(jù)表明最近批準(zhǔn)的年號(hào)。上標(biāo)（e）表明自最近版本或批準(zhǔn)以后進(jìn)行了版本修改。注e1編號(hào)D 6641/D 6641M于2001年12月修訂為雙重標(biāo)準(zhǔn)。本

2、標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被美國(guó)國(guó)防部批準(zhǔn)使用。1 范圍1.1 本試驗(yàn)方法用于測(cè)定高模量纖維增強(qiáng)的聚合物基復(fù)合材料的面內(nèi)壓縮性能。復(fù)合材料形式限定于連續(xù)或不連續(xù)纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料，其彈性性能相對(duì)于試驗(yàn)方向是正交各向異性的。本試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)楔形夾頭接觸面的剪切將壓縮力引入到試件中。這種壓縮力的傳遞方式不同于試驗(yàn)方法D 695，D 695通過(guò)端部加載方式將壓縮力傳遞到試件中，D 6641/D 6641M中的壓縮力是以剪切和端部組合加載的方式傳遞的，而D5467/D5467M則采用四點(diǎn)彎曲方法將壓縮力傳遞到薄蒙皮蜂窩夾層梁中。1.2 本試驗(yàn)方法適用于由單向帶、濕纖維束鋪放、紡織物（例如織物）、短纖維制成的復(fù)合材料，或類(lèi)

3、似的產(chǎn)品形式。某些產(chǎn)品形式可能與本試驗(yàn)方法的要求有所不同。1.3 以國(guó)際單位（SI）或英制單位（inchpound）給出的數(shù)值可以單獨(dú)作為標(biāo)準(zhǔn)。正文中，英制單位在括號(hào)內(nèi)給出。每一種單位制之間的數(shù)值并不嚴(yán)格等值，因此，每一種單位制都必須單獨(dú)使用。由兩種單位制組合的數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致與本標(biāo)準(zhǔn)不一致。注1其他測(cè)量樹(shù)脂基復(fù)合材料壓縮性能的方法見(jiàn)試驗(yàn)方法D 695,D 5467/D 5467M和D 6641/D 6641M。1.4 本標(biāo)準(zhǔn)并未打算提及，如果存在的話(huà)，與使用有關(guān)的所有安全性問(wèn)題。在使用本標(biāo)準(zhǔn)之前，本標(biāo)準(zhǔn)的用戶(hù)有責(zé)任建立合適的安全與健康的操作方法，以及確定規(guī)章制度的適用性。2 參考文獻(xiàn)2.1 AS

4、TM標(biāo)準(zhǔn)D 695剛性塑料壓縮性能試驗(yàn)方法 Annual Book of ASTM Standards, Vol 08.01.Test Method for Compressive Properties of Rigid PlasticsD 792置換法測(cè)量塑料密度和比重（相對(duì)密度）試驗(yàn)方法2Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by DisplacementD883與塑料相關(guān)的術(shù)語(yǔ)2Terminology Relating to PlasticsD 2584彎曲增強(qiáng)樹(shù)脂燃燒質(zhì)量

5、損失試驗(yàn)方法 Annual Book of ASTM Standards, Vol 08.02. Test Method for Ignition Loss of Cured Reinforced ResinsD 2734增強(qiáng)塑料空隙含量試驗(yàn)方法3Test Method for Void Content of Reinforced PlasticsD 3171復(fù)合材料組分含量測(cè)試方法 Annual Book of ASTM Standards, Vol 15.03.Test Method for Constituent Content of Composite MaterialsD 3878復(fù)

6、合材料術(shù)語(yǔ)4Terminology of Composite MaterialsD 5229/D 5229M聚合物基復(fù)合材料吸濕性能及平衡狀態(tài)調(diào)節(jié)試驗(yàn)方法4Test Method for Moisture Absorption Properties and Equilibrium Conditioning of Polymer Matrix Composite MaterialsD 5379/D5379M采用V形缺口梁方法的復(fù)合材料剪切性能試驗(yàn)方法4Test Method for Shear Properties of Composite Materials by the V-Notched

7、Beam MethodD 5467/D5467M采用夾層梁的單向聚合物基復(fù)合材料壓縮性能試驗(yàn)方法4Test Method for Compressive Properties of Unidirectional Polymer Matrix Composites Using a Sandwich BeamD 6641/D 6641M用聯(lián)合加載壓縮（CLC）試驗(yàn)夾具測(cè)量聚合物基復(fù)合材料壓縮性能的試驗(yàn)方法4Test Method for Determining the Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials Usin

8、g the Combined Loading Compression (CLC) Test FixtureE 4試驗(yàn)機(jī)載荷標(biāo)定方法 Annual Book of ASTM Standards, Vol 03.01.Practices for Force Verification of Testing MachinesE 6與力學(xué)試驗(yàn)方法相關(guān)的術(shù)語(yǔ)5Terminology Relating to Methods of Mechanical TestingE83引伸計(jì)分類(lèi)及標(biāo)定的操作規(guī)程5；Practice for Verification and Classification of Extens

9、ometers5E 111 楊氏模量、正切模量及弦向模量試驗(yàn)方法5；Test Method for Youngs Modulus, Tangent Modulus, and Chord ModulusE 122 選擇樣本尺寸用以估計(jì)批次或工藝質(zhì)量測(cè)量的操作規(guī)程 Annual Book of ASTM Standards, Vol 14.02.；Practice for Choice of Sample Size to Estimate a Measure of Quality for a Lot or ProcessE 132 室溫下泊松比試驗(yàn)方法5；Test Method for Poiss

10、ons Ratio at Room TemperatureE 177 ASTM試驗(yàn)方法中各項(xiàng)精度和偏差的使用的操作規(guī)程6；Practice for Use of the Terms Precision and Bias in ASTM Test MethodsE 251 粘貼式金屬電阻應(yīng)變片特性試驗(yàn)方法5；Test Methods for Performance Characteristics of Metallic Bonded Resistance Strain GagesE 456 與質(zhì)量和統(tǒng)計(jì)有關(guān)的術(shù)語(yǔ)6；Terminology Relating to Quality and Stat

11、isticsE 1237 粘貼式電阻應(yīng)變片安裝指南5；Guide for Installing Bonded Resistance Strain GagesE 1309數(shù)據(jù)庫(kù)中纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料的標(biāo)識(shí)指南4Guide for the Identification of Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composite Materials in DatabasesE 1434數(shù)據(jù)庫(kù)中纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料的力學(xué)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄指南4Guide for Recording Mechanical Test Data of Fiber-Reinforced C

12、omposite Materials in DatabasesE 1471計(jì)算機(jī)材料性能數(shù)據(jù)庫(kù)中纖維、填料及蜂窩芯材料的標(biāo)識(shí)指南4Guide for the Identification of Fibers, Fillers, and Core Materials in Computerized Material Property Databases2.2 ASTM附件壓縮夾具， D 3410方法B 2.3其他文件ANSI Y14.5M-1982 來(lái)源于美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究所(ANSI), 25 W. 43rd St.,4th Floor, New York, NY 10036.ANSI/ASME

13、 B46.1-198583 術(shù)語(yǔ)3.1 術(shù)語(yǔ)D 3878定義了與高模量纖維及其復(fù)合材料有關(guān)的術(shù)語(yǔ)。術(shù)語(yǔ)D 883定義了與塑料有關(guān)的術(shù)語(yǔ)。術(shù)語(yǔ)E 6定義了與力學(xué)試驗(yàn)有關(guān)的術(shù)語(yǔ)。術(shù)語(yǔ)E 456和操作規(guī)程E 177定義了與統(tǒng)計(jì)有關(guān)的術(shù)語(yǔ)。當(dāng)各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義的術(shù)語(yǔ)之間發(fā)生矛盾時(shí)，術(shù)語(yǔ)D 3878優(yōu)先于其他標(biāo)準(zhǔn)。3.2 本標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)定義：3.2.1 名義值僅存在于名稱(chēng)中，出于便于表示的目的，指定了一個(gè)可測(cè)量的性能。公差可能被作為一個(gè)名義值，用于為性能確定一個(gè)可接受的范圍。3.2.2 正交各向異性材料具有下列特性的材料：在每一個(gè)給定的點(diǎn)處均有三個(gè)互相垂直的對(duì)稱(chēng)平面，并以此定義主材料坐標(biāo)系。3.2.3 主材料

14、坐標(biāo)系軸線(xiàn)與材料內(nèi)部對(duì)稱(chēng)平面垂直的坐標(biāo)系。3.2.4 參考坐標(biāo)系用于定義鋪層方向的層壓復(fù)合材料的坐標(biāo)系。參考坐標(biāo)系中的一條軸線(xiàn)被定義為參考軸（通常為x軸），用于指定位置；相對(duì)于參考軸，在層壓板的每一個(gè)單層中引入一個(gè)主軸，用以定義該層的鋪層方向。3.2.5 特殊正交各向異性對(duì)主材料坐標(biāo)系中觀察到的一種正交各向異性材料的一種描述。在層壓復(fù)合材料中，從參考坐標(biāo)系中觀察到的特殊正交各向異性層壓板是0i/90jns族的對(duì)稱(chēng)均衡的層壓板，即應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的彎曲耦合項(xiàng)為0。3.2.6 過(guò)渡應(yīng)變，etransition在雙線(xiàn)性應(yīng)力應(yīng)變或應(yīng)變應(yīng)變曲線(xiàn)上的兩個(gè)基本線(xiàn)性段之間的過(guò)渡區(qū)中間范圍的應(yīng)變值。（橫向應(yīng)變-縱

15、向應(yīng)變曲線(xiàn)用于測(cè)量泊松比）。3.3 符號(hào)：3.3.1 A試樣最小橫截面面積。3.3.2 By試樣彎曲百分比。3.3.3 CV給定性能的樣本的離散系數(shù)（以百分?jǐn)?shù)表示）。3.3.4 E試驗(yàn)方向上的彈性模量。3.3.5 Fcu極限壓縮應(yīng)力（壓縮強(qiáng)度）。3.3.6 Gxz厚度方向的剪切彈性模量3.3.7 h試樣厚度。3.3.8 i,j,n鋪層代碼，材料中的一個(gè)鋪層或一組鋪層的重復(fù)數(shù)。3.3.9 Lg引伸計(jì)標(biāo)距。3.3.10 n每個(gè)樣本的試樣數(shù)。3.3.11 P試樣承受的載荷。3.3.12 Pf試樣破壞時(shí)承受的載荷。3.3.13 Pmax試樣破壞前承受的最大載荷。3.3.14 s鋪層代碼，表明代碼前面的

16、鋪層相對(duì)于試件中面是對(duì)稱(chēng)重復(fù)的3.3.15 sn-1給定性能的樣本的標(biāo)準(zhǔn)差。3.3.16 w試樣寬度。3.3.17 xi給定性能在一個(gè)樣本中單個(gè)試樣的試驗(yàn)結(jié)果。3.3.18 給定性能在一個(gè)樣本中的平均值或均值（估計(jì)平均值）。3.3.19 應(yīng)變傳感器或引伸計(jì)上讀出的正應(yīng)變值。3.3.20 壓縮泊松比。3.3.21 壓縮正應(yīng)力。4 試驗(yàn)方法概述4.1 具有一個(gè)恒定矩形截面的平坦條狀材料，試件的示意圖如圖1-4所示，通過(guò)沿夾塊的剪切力承受壓縮載荷。采用如圖5-7所示的專(zhuān)用夾具的楔形夾塊施加剪切力。楔形夾塊的設(shè)計(jì)對(duì)夾具特性的影響將在6.1中將討論。4.2. 為了得到壓縮試驗(yàn)結(jié)果，將試件安裝于試驗(yàn)夾具中

17、，并將夾具放置于試驗(yàn)機(jī)的兩個(gè)平臺(tái)之間，施加壓縮載荷。采用該試驗(yàn)夾具和試件，由破壞前承受的最大載荷可以確定材料的極限壓縮應(yīng)力。采用應(yīng)變或位移傳感器測(cè)量應(yīng)變，可以確定材料的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)，從而可以得到材料的極限壓縮應(yīng)變、壓縮彈性模量、壓縮泊松比和過(guò)渡應(yīng)變。5 意義與用途5.1 制定本試驗(yàn)方法是為了得到用于材料規(guī)范、研究與開(kāi)發(fā)、質(zhì)量保證以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析的壓縮性能數(shù)據(jù)。影響壓縮特性并應(yīng)該在報(bào)告中給出的因素包括：材料、材料制備和鋪貼方法、試件鋪層順序、試件制備、試件狀態(tài)調(diào)節(jié)、試驗(yàn)環(huán)境、試件對(duì)中和夾持、試驗(yàn)速度、在某一溫度下的時(shí)間、孔隙含量和增強(qiáng)體的體積百分比。本試驗(yàn)方法可以得到的試驗(yàn)方向的性能參數(shù)包括

18、：5.1.1 極限壓縮強(qiáng)度；5.1.2 極限壓縮應(yīng)變；5.1.3 壓縮彈性模量（線(xiàn)性或弦向）；5.1.4 壓縮泊松比；5.1.5 過(guò)渡應(yīng)變。注：1. 圖紙標(biāo)注與ANSI Y14.5M-1982和ANSI/ASME B46.1-1985一致；2. 寬度、厚度、工作段長(zhǎng)度、加強(qiáng)片長(zhǎng)度和總長(zhǎng)度的推薦值見(jiàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的第8節(jié)和表2、表3；3. 材料、鋪層方向、加強(qiáng)片的使用、加強(qiáng)片材料、加強(qiáng)片角度及加強(qiáng)片膠粘劑的值見(jiàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；4. 相對(duì)于-A-的鋪層方向的公差為±0.5°。圖1 壓縮試件圖（SI制，含加強(qiáng)片）注：1. 圖紙標(biāo)注與ANSI Y14.5M-1982和ANSI/ASME B46

19、.1-1985一致；2. 寬度、厚度、工作段長(zhǎng)度和總長(zhǎng)度的推薦值見(jiàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的第8節(jié)和表2、表3；3. 材料、鋪層方向的值見(jiàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；4. 相對(duì)于-A-的鋪層方向的公差為±0.5°。圖2 壓縮試件圖（SI制，無(wú)加強(qiáng)片）注：1. 圖紙標(biāo)注與ANSI Y14.5M-1982和ANSI/ASME B46.1-1985一致；2. 寬度、厚度、工作段長(zhǎng)度、加強(qiáng)片長(zhǎng)度和總長(zhǎng)度的推薦值見(jiàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的第8節(jié)和表2、表3；3. 材料、鋪層方向、加強(qiáng)片的使用、加強(qiáng)片材料、加強(qiáng)片角度及膠粘劑的值見(jiàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；4. 相對(duì)于-A-的鋪層方向的公差為±0.5°。圖3 壓縮試件圖（英制，含

20、加強(qiáng)片）注：1. 圖紙標(biāo)注與ANSI Y14.5M-1982和ANSI/ASME B46.1-1985一致；2. 寬度、厚度、工作段長(zhǎng)度和總長(zhǎng)度的推薦值見(jiàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的第8節(jié)和表2、表3；3. 材料、鋪層方向的值見(jiàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；4. 相對(duì)于-A-的鋪層方向的公差為±0.5°。圖4 壓縮試件圖（英制，無(wú)加強(qiáng)片）圖5 壓縮試驗(yàn)夾具示意圖 圖6 壓縮試驗(yàn)夾具照片圖7 壓縮試驗(yàn)夾具照片需要一個(gè)合適高度的標(biāo)準(zhǔn)塊對(duì)試件與夾塊對(duì)中。圖8 夾具箱體外試件與楔形夾塊對(duì)中的兩種夾具（其它對(duì)中方法見(jiàn)7.2.2）6 影響因素6.1 試驗(yàn)夾具特性本試驗(yàn)方法通過(guò)帶錐度的矩形楔形夾塊將力傳遞到試件上。矩形楔形夾

21、塊的設(shè)計(jì)是為了消除本試驗(yàn)方法最初采用的所謂Celanese壓縮試驗(yàn)夾具(1) 括號(hào)內(nèi)數(shù)字表示本試驗(yàn)方法參考文獻(xiàn)的序號(hào)。的圓錐形楔形夾塊的間隙問(wèn)題。包含了Celanese壓縮試驗(yàn)方法細(xì)節(jié)的本試驗(yàn)方法的早期版本，包括試驗(yàn)方法D 3410/D 3410M-95，仍然有效。楔形夾塊組件的匹配表面經(jīng)過(guò)表面拋光的其他的夾具對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有顯著影響。因?yàn)檫@些表面要承受滑動(dòng)接觸，所以表面必須過(guò)打磨、潤(rùn)滑和無(wú)刻痕（11.5.1節(jié)）。注2可以接受的楔形夾塊匹配表面的光滑度的范圍為2-12min. rms，平均值為7min. rms。6.1.1 在特殊使用時(shí)，楔形夾塊的試件夾持面通常比較粗糙。例如，鋸齒狀（7-8個(gè)鋸齒

22、/cm）或熱噴涂碳化鎢顆粒（100粒）的夾持面（見(jiàn)8.3.3）。6.2 試驗(yàn)方法的敏感性對(duì)于單一的的材料體系，不同的試驗(yàn)方法會(huì)得到不同的壓縮強(qiáng)度。這種差異可能來(lái)源于試件對(duì)中度的影響、試件幾何尺寸的影響和夾具的影響，即使將此影響減少到最小。參考文獻(xiàn)(1，2)中給出了不同試驗(yàn)方法之間試驗(yàn)結(jié)果的差別的實(shí)例。6.3 材料和試件制備較差的材料制造方法、不恰當(dāng)?shù)脑嚰庸?dǎo)致的損傷以及纖維準(zhǔn)直度失控都會(huì)對(duì)壓縮模量，特別是極限壓縮應(yīng)力，造成影響。應(yīng)盡可能仔細(xì)地維持相對(duì)于試件坐標(biāo)系的纖維準(zhǔn)直度，雖然沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的工藝規(guī)程確保這種準(zhǔn)直度?？煽康墓に囈?guī)程包括如下：在靠近與纖維方向平行的一條側(cè)邊處將固化后的單向?qū)訅喊迩虚_(kāi)

23、，以確定0°方向，或者在平行于0°的方向上鋪設(shè)一條具有對(duì)比顏色的小支數(shù)纖維束（在碳纖維層壓板中鋪設(shè)芳綸纖維，在芳綸或玻璃纖維層壓板中鋪設(shè)碳纖維），并作為預(yù)浸帶制造或壁板制造的一部分。6.4 加強(qiáng)片和公差本試驗(yàn)方法的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)受加強(qiáng)片的平整度和平行的影響，因此，應(yīng)確保滿(mǎn)足試件的公差要求。加強(qiáng)片與試件粘貼后，通常要求對(duì)加強(qiáng)片表面進(jìn)行精細(xì)打磨。6.5 厚度和工作段長(zhǎng)度的選擇本試驗(yàn)方法的工作段段是無(wú)支持的，因此，對(duì)試件工作段長(zhǎng)度和試件厚度的選擇需要折衷考慮。工作段長(zhǎng)度必須足夠短，以消除歐拉（柱）彎曲；由于夾持的影響，工作段長(zhǎng)度也必須足夠長(zhǎng)，以使應(yīng)力衰減到單軸壓縮，并使泊松效應(yīng)最小

24、化。8.2.3節(jié)給出了最小厚度的要求。6.6 夾持高百分比的夾持引起的破壞，特別是與材料數(shù)據(jù)的高分散性一起出現(xiàn)時(shí)，表明試件的夾持有問(wèn)題。6.7 系統(tǒng)對(duì)中度過(guò)大的彎曲將導(dǎo)致試件提前破壞以及錯(cuò)誤的彈性模量測(cè)定值。應(yīng)盡力消除試驗(yàn)系統(tǒng)的彎曲，彎曲的發(fā)生可能有下列原因：(1)不對(duì)中（或超差）的夾頭或夾具(2)不合適的試件安裝，或(3)較差的試件制備。6.8 角鋪層層壓板的邊緣效應(yīng)含有偏軸層的層壓板的邊緣軟化會(huì)導(dǎo)致過(guò)早的破壞和較低的剛度。因?yàn)檫@些原因，角鋪層層壓板的強(qiáng)度和模量可能會(huì)偏低。對(duì)于準(zhǔn)各向同性層壓板和0°層百分比很高的層壓板，邊緣影響很小。7 設(shè)備7.1 千分尺采用一個(gè)合適直徑的千分尺，

25、其球形面放在不規(guī)則表面一側(cè)，例如層壓板真空袋一側(cè)表面，平的基準(zhǔn)面放在機(jī)加邊或很光滑的模具一側(cè)表面。儀器的精度應(yīng)是其最小讀數(shù)在試件寬度和厚度尺寸的1%以?xún)?nèi)。對(duì)于典型試件的幾何尺寸，精度為±2.5µm±0.0001in的儀器能滿(mǎn)足對(duì)試件厚度的測(cè)量；精度為±25µm±0.001in的儀器能滿(mǎn)足對(duì)試件寬度的測(cè)量。7.2 壓縮夾具：7.2.1 夾具夾具使用矩形楔塊并且適用于不同寬度和厚度的試件。夾具的剖面圖及照片如圖5-7所示。每一組夾持試件的楔形夾塊組成一組配對(duì)的楔形塊，并與上下楔形箱體相匹配。使用不同厚度的楔形塊，該試驗(yàn)夾具可以進(jìn)行不同厚度

26、試件的試驗(yàn)。如圖5所示，楔形夾塊有時(shí)在外端部開(kāi)槽，以安裝端部擋塊。當(dāng)上緊夾塊的螺釘時(shí)，試件的端部可以緊靠擋塊，以確保每一對(duì)楔形夾塊所夾持的試件長(zhǎng)度相等。擋塊可以在試驗(yàn)前移去，或者保留在原有位置以提供不同于剪切加載試件的一定程度（不可調(diào)節(jié)的）端部載荷。在試件加載時(shí)，擋塊可以確保每一對(duì)楔形塊的位移相等，從而減少試件的彎曲。通常情況下，下楔形箱體放置于試驗(yàn)機(jī)的下平臺(tái)上，而上楔形箱體則與試驗(yàn)機(jī)的上衡量接觸。7.2.2 試件對(duì)中裝置本試驗(yàn)方法得到的壓縮試驗(yàn)結(jié)果對(duì)于試件與試驗(yàn)夾具楔形塊縱軸的對(duì)中度很敏感。試件的對(duì)中可以采用對(duì)中裝置或在楔形箱體外側(cè)用機(jī)械方式固定試件采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)度量塊（如圖8所示），或者在試

27、件安裝于夾具箱體的楔形夾塊中后，使用特制的裝置或直角尺。對(duì)于其他不同的對(duì)中裝置和方法，如果能達(dá)到相同的效果，則可以接受。7.3 試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)應(yīng)與操作規(guī)程E 4相一致，并滿(mǎn)足以下要求：7.3.1 試驗(yàn)機(jī)加載頭試驗(yàn)機(jī)應(yīng)有兩個(gè)加載頭，其中至少有一個(gè)可以沿試驗(yàn)機(jī)的軸線(xiàn)移動(dòng)。7.3.2 夾具附件夾具的上部分通常和試驗(yàn)機(jī)上橫梁直接相接，下橫梁的平臺(tái)用于支撐夾具的下部分。平臺(tái)的厚度至少為20 mm0.75in.。夾具應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)匹配，而試驗(yàn)機(jī)應(yīng)帶有一個(gè)能消除角度約束的接頭，如試驗(yàn)機(jī)上的半球與半球形凹槽配套。注3本試驗(yàn)方法可以采用能消除角度約束的接頭，例如半球，和剛性且相互平行的兩個(gè)衡量(3)。為了確定最佳的試

28、驗(yàn)夾具結(jié)構(gòu)形式，采用無(wú)加強(qiáng)片的鋁試件和背對(duì)背式粘貼應(yīng)變片的方法對(duì)試驗(yàn)夾具進(jìn)行檢驗(yàn)，可以確定結(jié)構(gòu)形式對(duì)試驗(yàn)結(jié)果精度和重復(fù)性的影響。7.3.3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)能使可移動(dòng)的加載頭相對(duì)于固定加載頭具有一個(gè)可控制的位移速率?？梢苿?dòng)的加載頭的位移速率按照11.3節(jié)的規(guī)定調(diào)節(jié)。7.3.4 載荷指示器試驗(yàn)機(jī)的載荷傳感器應(yīng)能指示試件承受的總載荷。該裝置應(yīng)在規(guī)定的試驗(yàn)速率下無(wú)慣性滯后，且在整個(gè)載荷范圍內(nèi)給出的載荷精度應(yīng)在顯示值的±1%以?xún)?nèi)，如E4的規(guī)定。涉及的載荷范圍對(duì)于模量計(jì)算可能偏低，而對(duì)于強(qiáng)度計(jì)算可能偏高，或者兩者同時(shí)存在。注4同一試驗(yàn)中，為了在一個(gè)大范圍內(nèi)獲得精確的載荷數(shù)據(jù)，例如同

29、時(shí)確定彈性模量和極限載荷時(shí)，可以對(duì)于載荷單元及其標(biāo)定提出特殊要求。對(duì)于某些設(shè)備可能要求特殊的標(biāo)定方法。對(duì)于某些材料和載荷單元的組合，不可能同時(shí)精度地測(cè)量彈性模量和極限強(qiáng)度，此時(shí)，模量和強(qiáng)度的測(cè)量必須通過(guò)獨(dú)立的試驗(yàn)，并對(duì)每一個(gè)試驗(yàn)采用不同的載荷單元范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)。7.4 應(yīng)變指示裝置應(yīng)同時(shí)測(cè)量試件正反兩面的縱向應(yīng)變，以便對(duì)試件的彎曲效應(yīng)進(jìn)行修正并能發(fā)現(xiàn)歐拉（柱）屈曲。本試驗(yàn)方法所允許的最少試件數(shù)量為5件時(shí)，應(yīng)對(duì)所有5個(gè)試件均進(jìn)行背對(duì)背的應(yīng)變測(cè)量。如果試驗(yàn)的試件多于5個(gè)，只要所有的試件均使用同一個(gè)試驗(yàn)夾具并在試驗(yàn)中采用相同的載荷框架（見(jiàn)注5），在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有對(duì)試件或試驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)，而且最初5個(gè)

30、試件的彎曲效應(yīng)滿(mǎn)足11.9.1節(jié)的要求，那么對(duì)編號(hào)大于5的試件則可采用單個(gè)應(yīng)變指示裝置。如果不滿(mǎn)足這些條件，那么所有的試件必須背對(duì)背地安裝應(yīng)變測(cè)量裝置。測(cè)量泊松比時(shí)，應(yīng)對(duì)試件安裝橫向的應(yīng)變測(cè)量裝置。因?yàn)樵嚰墓ぷ鞫屋^短，所以推薦使用應(yīng)變片。應(yīng)變指示裝置與試件的粘貼不應(yīng)導(dǎo)致試件表面損傷。注5試驗(yàn)夾具的兩部分應(yīng)可以從加載框架中移走，如11節(jié)的要求。7.4.1 粘貼式電阻應(yīng)變片的選擇應(yīng)變片基于試驗(yàn)方法和試驗(yàn)材料類(lèi)型而折衷選擇。應(yīng)變片的有效絲柵長(zhǎng)度為3mm0.125in或更?。?.5mm0.063in更合適）。應(yīng)變片的標(biāo)定應(yīng)遵循試驗(yàn)方法E 251。對(duì)于機(jī)織物層壓板試驗(yàn)，應(yīng)變片的選擇應(yīng)該考慮到應(yīng)變片的有

31、效長(zhǎng)度至少應(yīng)等于機(jī)織物的特征重復(fù)單元。關(guān)于復(fù)合材料的應(yīng)變片使用的指南如下文所述，文獻(xiàn)(4，5)對(duì)此進(jìn)行了討論。7.4.1.1 與操作規(guī)程E 1237相一致的纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料的表面處理，可能穿透基體材料并損傷增強(qiáng)纖維，從而導(dǎo)致不正確的試件破壞。表面處理過(guò)程中，不能使增強(qiáng)纖維裸露或損傷。應(yīng)變片制造商應(yīng)提供關(guān)于表面處理的指南和推薦用于復(fù)合材料的膠粘劑。7.4.1.2 應(yīng)選擇較大電阻的應(yīng)變片，以減少低導(dǎo)電率材料的熱影響，最好使用350或更高電阻的應(yīng)變片。另外，應(yīng)使用與預(yù)期精度（推薦12V）一致的盡可能小的應(yīng)變片激勵(lì)電壓，以進(jìn)一步降低應(yīng)變片的能耗。應(yīng)變片導(dǎo)致試樣發(fā)熱可能直接影響材料的性能，或者由于應(yīng)變

32、片溫度補(bǔ)償系數(shù)與試件材料熱膨脹系數(shù)之間的不同，而影響應(yīng)變的顯示值。7.4.1.3 即使是在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室大氣環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)，也推薦采用溫度補(bǔ)償。非室溫環(huán)境試驗(yàn)要求進(jìn)行溫度補(bǔ)償。如果可能，可以使用具有相同鋪層和相同應(yīng)變片方向的隨爐試件（模擬標(biāo)定試件）進(jìn)行熱應(yīng)變補(bǔ)償。7.4.1.4 應(yīng)變片的選擇應(yīng)考慮應(yīng)變片的橫向敏感性。應(yīng)變片制造商應(yīng)給出橫向敏感性的修正方法。這對(duì)于采用橫向應(yīng)變片測(cè)量泊松比尤其重要，如注15所述。7.4.2 引伸計(jì)引伸計(jì)至少應(yīng)滿(mǎn)足操作規(guī)程E 83中B-2級(jí)有關(guān)應(yīng)變范圍的要求，且應(yīng)在與操作規(guī)程E 83相符的整個(gè)應(yīng)變范圍內(nèi)進(jìn)行標(biāo)定。對(duì)于特別硬的材料，或?qū)τ跈M向應(yīng)變的測(cè)量，B-2級(jí)引伸計(jì)允許

33、的系統(tǒng)誤差可能太大。在給定的試驗(yàn)速度下，引伸計(jì)不能有慣性滯后。7.5 調(diào)節(jié)箱在非試驗(yàn)室環(huán)境下調(diào)節(jié)材料時(shí)，要求采用溫度/濕度可控的環(huán)境調(diào)節(jié)箱，并能將溫度保持在所要求溫度的±3°C±5°F以?xún)?nèi)，濕度保持在所要求濕度的±5%以?xún)?nèi)。調(diào)節(jié)箱的環(huán)境條件在正常范圍內(nèi)應(yīng)能連續(xù)自動(dòng)或手動(dòng)控制。7.6 環(huán)境試驗(yàn)箱對(duì)于不同于大氣環(huán)境的試驗(yàn)室條件的試驗(yàn)環(huán)境，要求采用環(huán)境試驗(yàn)箱。在力學(xué)試驗(yàn)中，環(huán)境試驗(yàn)箱能將試件工作段的溫度保持在所要求溫度的±3°C±5°F以?xún)?nèi)。另外，試驗(yàn)箱應(yīng)該能維持試驗(yàn)所要求的環(huán)境條件，如液體暴露或相對(duì)濕度。8

34、取樣和試件8.1 取樣對(duì)每種試驗(yàn)情況至少應(yīng)進(jìn)行5個(gè)試件的試驗(yàn)，除非利用較少的試件可以得到有效的結(jié)果，如設(shè)計(jì)試驗(yàn)的情況。為了得到具有統(tǒng)計(jì)意義的數(shù)據(jù)，應(yīng)參考操作規(guī)程E 122中所述的方法，并給出取樣方法。注6如果試件要經(jīng)過(guò)環(huán)境調(diào)節(jié)達(dá)到平衡，且具有相同的類(lèi)型或幾何尺寸，但通過(guò)稱(chēng)量試件本身的重量并不能正確測(cè)量試件的重量變化（例如有加強(qiáng)片的試件），這時(shí)，可采用具有相同名義厚度和適當(dāng)尺寸的隨爐件（無(wú)加強(qiáng)片）來(lái)確定需調(diào)節(jié)的試件是否達(dá)到平衡。8.2 幾何形狀試件應(yīng)具有恒定的矩形橫截面，試件寬度的變化不超過(guò)±1%，厚度的變化不超過(guò)±2%。試件的幾何尺寸要求如表1所示，推薦的幾何尺寸如表2所示

35、。有加強(qiáng)片和無(wú)加強(qiáng)片、包含尺寸公差的試件示意圖分別如圖1和圖2（國(guó)際單位）以及圖3和圖4（英制單位）所示。試件的寬度和厚度應(yīng)包含足夠數(shù)量的纖維或紗，使其在統(tǒng)計(jì)上代表整個(gè)材料，否則，本試驗(yàn)方法不能用于材料的試驗(yàn)。表1 壓縮試件幾何尺寸要求（如果不同應(yīng)注明）參 數(shù)要 求試件要求形狀恒定矩形截面試件總長(zhǎng)度按要求A試件工作段長(zhǎng)度按要求A試件寬度按要求A試件厚度見(jiàn)表3試件寬度公差寬度的±1%試件厚度公差厚度的±2%加強(qiáng)片要求（如果使用）加強(qiáng)片端部的試件厚度偏差厚度的±1%8.2.1 試件寬度推薦的試件名義寬度如表2所示。8.2.2 試件厚度試件厚度、工作段長(zhǎng)度及寬度的關(guān)系如

36、式(1)所示。預(yù)計(jì)的模量越低，預(yù)計(jì)的極限壓縮應(yīng)力越高，為了防止試驗(yàn)段發(fā)生歐拉（柱）屈曲，試件的厚度就越大。對(duì)于由試件和夾具公差引起的彎矩而產(chǎn)生的梁-柱影響，可以采用式(1)對(duì)歐拉屈曲簡(jiǎn)支條件的保守假設(shè)進(jìn)行補(bǔ)償。使用背對(duì)背的應(yīng)變測(cè)量要求（7.4節(jié)）可以對(duì)試件穩(wěn)定性和試驗(yàn)結(jié)果的質(zhì)量作出最終的評(píng)價(jià)。表3給出了最小試件厚度的計(jì)算值，其中，最小試件厚度的計(jì)算值是關(guān)于加載方向上預(yù)計(jì)模量和極限壓縮應(yīng)力的一個(gè)函數(shù)，計(jì)算時(shí)采用的工作段長(zhǎng)度為12，20和25mm0.5，0.75和1.0in，Gxz假設(shè)為4GPa600000psi（也可用D5379/D5379M確定Gxz）。 (1)其中：Ec=縱向彈性模量，GPa

37、psi，F(xiàn)cu=極限壓縮應(yīng)力，MPapsiGxz=厚度方向的剪切模量，GPapsih=試件厚度，mminlg=工作段長(zhǎng)度，13mm0.50in注7式(1)中，對(duì)于歐拉屈曲的簡(jiǎn)支條件的保守假設(shè)基于線(xiàn)彈性材料響應(yīng)。常用的復(fù)合材料的剪切特性為高度非線(xiàn)性，即使對(duì)于夾持條件，非彈性屈曲計(jì)算得到的屈曲載荷也并不總是高于彈性簡(jiǎn)直條件。采用背對(duì)背的應(yīng)變片可以確保式（1）得到的厚度值足以防止歐拉屈曲的發(fā)生。背對(duì)背的應(yīng)變測(cè)量也顯示出由于誤差而引起的而次彎曲效應(yīng)。表2 壓縮試件幾何尺寸推薦值纖維方向?qū)?度mm(in)工作段長(zhǎng)度mm(in)加強(qiáng)片長(zhǎng)度mm(in)總長(zhǎng)度mm(in)加強(qiáng)片厚度mm(in)0°單

38、向10(0.5)10-25(0.5-1.0)65(2.5)140-155(5.5-6.0)1.5(0.06)90°單向25(1.0)10-25(0.5-1.0)65(2.5)140-155(5.5-6.0)1.5(0.06)特殊正交各向異性25(1.0)10-25(0.5-1.0)65(2.5)140-155(5.5-6.0)1.5(0.06)表3 要求的試件最小厚度，mm(in)10mm(0.5in)工作段長(zhǎng)度所要求的最小厚度，mm(in)縱向模量GPa(Msi)預(yù)計(jì)的壓縮強(qiáng)度FCU，MPa(ksi)300(50)600(100)900(150)1200(200)1500(250)

39、1800(300)25(5)1.27(0.058)1.89(0.087)2.45(0.114)3.02(0.142)3.64(0.174)4.36(0.214)50(7)1.00(0.049)1.33(0.074)1.73(0.096)2.14(0.120)2.58(0.147)3.08(0.180)75(10)1.00(0.041)1.09(0.062)1.41(0.081)1.74(0.101)2.10(0.123)2.52(0.151)100(15)1.00(0.040)1.00(0.050)1.22(0.066)1.51(0.082)1.82(0.101)2.18(0.123)200(

40、20)1.00(0.040)1.00(0.044)1.00(0.057)1.07(0.071)1.29(0.087)1.54(0.107)300(30)1.00(0.040)1.00(0.040)1.00(0.047)1.00(0.058)1.05(0.071)1.26(0.087)400(50)1.00(0.040)1.00(0.040)1.00(0.040)1.00(0.045)1.00(0.055)1.09(0.068)500(70)1.00(0.040)1.00(0.040)1.00(0.040)1.00(0.040)1.00(0.057)1.00(0.057)20mm(0.75in)

41、工作段長(zhǎng)度所要求的最小厚度，mm(in)縱向模量預(yù)計(jì)的壓縮強(qiáng)度FCU，MPa(ksi)GPa(Msi)300(50)600(100)900(150)1200(200)1500(250)1800(300)25(5)2.53(0.087)3.77(0.131)4.90(0.171)6.04(0.214)7.28(0.262)8.72(0.320)50(7)1.79(0.074)2.67(0.111)3.46(0.145)4.27(0.180)5.15(0.221)6.17(0.271)75(10)1.46(0.062)2.18(0.092)2.83(0.121)3.49(0.151)4.21(0.

42、185)5.04(0.226)100(15)1.27(0.05)1.89(0.075)2.45(0.099)3.02(0.123)3.64(0.151)4.36(0.185)200(20)1.00(0.044)1.33(0.065)1.73(0.086)2.14(0.107)2.58(0.131)3.08(0.160)300(30)1.00(0.040)1.09(0.053)1.41(0.070)1.74(0.087)2.10(0.107)2.52(0.131)400(50)1.00(0.040)1.00(0.041)1.22(0.054)1.51(0.068)1.82(0.083)2.18(

43、0.101)500(70)1.00(0.040)1.00(0.040)1.10(0.046)1.35(0.057)1.63(0.070)1.95(0.086)25mm(1.0in)工作段長(zhǎng)度所要求的最小厚度，mm(in)縱向模量預(yù)計(jì)的壓縮強(qiáng)度FCU，MPa(ksi)GPa(Msi)300(50)600(100)900(150)1200(200)1500(250)1800(300)25(5)3.17(0.116)4.72(0.174)6.12(0.228)7.55(0.285)9.10(0.349)10.91(0.427)50(7)2.24(0.098)3.33(0.147)4.33(0.193

44、)5.34(0.241)6.44(0.295)7.71(0.361)75(10)1.83(0.082)2.72(0.123)3.53(0.161)4.36(0.201)5.26(0.247)6.30(0.302)100(15)1.58(0.067)2.36(0.101)3.06(0.132)3.77(0.164)4.55(0.201)5.45(0.247)200(20)1.12(0.058)1.67(0.087)2.16(0.114)2.67(0.142)3.22(0.174)3.86(0.214)300(30)1.00(0.047)1.36(0.071)1.77(0.093)2.18(0.1

45、16)2.63(0.142)3.15(0.174)400(50)1.00(0.040)1.18(0.055)1.53(0.072)1.89(0.090)2.28(0.110)2.73(0.135)500(70)1.00(0.040)1.05(0.047)1.37(0.061)1.69(0.076)2.04(0.093)2.44(0.114)8.2.3 試件總長(zhǎng)度和工作段長(zhǎng)度通過(guò)加強(qiáng)片長(zhǎng)度和選取的工作段長(zhǎng)度來(lái)確定試件總長(zhǎng)度和工作段長(zhǎng)度，具體要求如表1，圖1和圖2所示。試件工作段長(zhǎng)度的選擇要權(quán)衡考慮，即，工作段長(zhǎng)度必須足夠短，以消除歐拉（柱）彎曲；由于夾持的影響，工作段長(zhǎng)度也必須足夠長(zhǎng)，以使應(yīng)力衰

46、減到單軸壓縮，并使泊松效應(yīng)最小化(6，7)。在剪切加載的壓縮試件中，允許應(yīng)力衰減所要求的距離隨著試件厚度和比的增加而增加。對(duì)于典型的碳/環(huán)氧試件（Ex=138.6GPa20.1Msi，Gxz=4.6GPa0.67Msi，h=2.4mm0.05in），在2.4mm0.094in處達(dá)到均勻單軸壓縮應(yīng)力狀態(tài)。對(duì)于這種材料，結(jié)果表明12 mm0.5in.的工作段長(zhǎng)度足以滿(mǎn)足應(yīng)力衰減。文獻(xiàn)(4)的數(shù)據(jù)表明，對(duì)于單軸硼纖維或玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧，允許應(yīng)力衰減的工作段長(zhǎng)度為12mm0.5in。對(duì)于能使復(fù)合材料具有較高比值（例如玻璃/PTFE聚四氟乙烯，=406）的基體材料，這一工作段長(zhǎng)度并不足以達(dá)到應(yīng)力衰退。

47、文獻(xiàn)(8)的試驗(yàn)研究表明，剪切加載類(lèi)型試件對(duì)工作段長(zhǎng)度的敏感度低于臨界屈曲長(zhǎng)度。推薦的12-25mm0.5-1.0in試件工作段長(zhǎng)度即可以滿(mǎn)足應(yīng)力衰退長(zhǎng)度的要求，又可以滿(mǎn)足歐拉屈曲長(zhǎng)度的要求。工作段長(zhǎng)度大于25mm1.0in時(shí)，所要求的試件厚度（8.2.3和表3）可能不合適于普通夾具。推薦的加強(qiáng)片長(zhǎng)度為64mm2.5in，試件長(zhǎng)度總為140-155mm5.5-6.0in。8.3 加強(qiáng)片的使用 一般不要求使用加強(qiáng)片。選擇試件公差和夾持方法的關(guān)鍵因素，是將載荷成功的引入到試件并防止試件由于明顯的載荷突變而引起的提前破壞。因此，使用加強(qiáng)片和加強(qiáng)片的主要設(shè)計(jì)參數(shù)的確定依據(jù)是其最終的結(jié)果為：可接受的破壞

48、模式和破壞部位。如果可接受的破壞模式的出現(xiàn)頻率相當(dāng)高（>試驗(yàn)次數(shù)的50%），則不需要改變給定的夾持方法（見(jiàn)11.10節(jié)）。8.3.1 在纖維方向上進(jìn)行單向材料試驗(yàn)時(shí)，推薦在試件上粘貼加強(qiáng)片。然而，對(duì)于單向90n材料、0i/90jns或90i/0jns層壓板(ji時(shí))以及織物材料，不用加強(qiáng)片也經(jīng)常能進(jìn)行成功的試驗(yàn)。8.3.2 加強(qiáng)片幾何形狀典型加強(qiáng)片結(jié)構(gòu)形式如圖1和圖3所示。推薦使用帶斜角的90°（無(wú)錐度）加強(qiáng)片。加強(qiáng)片的厚度可以不同，但通常為1.5mm0.06in。能使試件在工作段內(nèi)發(fā)生壓縮破壞的加強(qiáng)片結(jié)構(gòu)形式的選擇，依賴(lài)于試件材料、試樣鋪層方向和使用的夾頭類(lèi)型。出于對(duì)中目的，

49、加強(qiáng)片的厚度必須相同，表面必須平行。8.3.3 摩擦加強(qiáng)片試驗(yàn)時(shí)，加強(qiáng)片并不總是需要粘貼在試驗(yàn)材料上才能有效地將載荷傳遞到試件上。摩擦加強(qiáng)片，未粘接的加強(qiáng)片通過(guò)夾頭壓力保持在某一位置，在加強(qiáng)片和試件之間經(jīng)常使用砂布或一些別的細(xì)金剛砂，已在某些試驗(yàn)中得到了成功地應(yīng)用。在特定情況下，淺鋸齒狀楔形夾頭通過(guò)在夾頭與試件之間只采用砂布作為接觸面也得到了成功地應(yīng)用。但是，使用的金剛砂必須能承受較大的壓縮載荷。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有些類(lèi)型的砂布由于金剛砂的碎裂而失去作用 。一種替代方法就是使用表面經(jīng)過(guò)碳化鎢熱噴涂處理的夾頭(9)。8.3.4 加強(qiáng)片材料使用加強(qiáng)片時(shí)，最常用的加強(qiáng)片材料是鋼和連續(xù)E玻璃纖維增強(qiáng)的聚合物基

50、材料（機(jī)織物或無(wú)緯布），其結(jié)構(gòu)形式為0/90ns層壓板。對(duì)于在纖維方向進(jìn)行試驗(yàn)的單向碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，推薦將加強(qiáng)片粘貼在試件上。對(duì)于單向碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，鋼和E玻璃纖維織物加強(qiáng)片都可得到滿(mǎn)意的結(jié)果(10)。8.3.5 膠粘劑材料試驗(yàn)時(shí)，任何符合環(huán)境要求的高伸長(zhǎng)率（韌性）膠粘劑均可用于加強(qiáng)片與試驗(yàn)材料的粘貼。試驗(yàn)過(guò)程中，要求采用均勻厚度的膠層，以使彎曲效應(yīng)最小。8.4 試件制備8.4.1 壁板制造纖維直線(xiàn)度的控制是非常重要的，纖維直線(xiàn)度差將降低材料測(cè)量的性能，不規(guī)則的纖維排列也將增大離散系數(shù)。在第6部分討論了保持纖維直線(xiàn)度的推薦方法。報(bào)告中應(yīng)給出壁板的制備方法。8.4.2 機(jī)械加工方法試件的

51、制備非常重要。試件應(yīng)單獨(dú)壓模成型，以避免邊緣和切割效應(yīng)或從平板上切割試件。如果試件是從平板上切割下來(lái)的，應(yīng)采取相應(yīng)的措施以避免由于不適當(dāng)?shù)募庸し椒ǘ鹎锌?、劃痕、粗糙或不平的表面、或者分層。并通過(guò)水潤(rùn)滑的精確切割、碾磨或磨削，得到試件最終尺寸。模壓或機(jī)械加工的試件邊緣的平直度和平行度應(yīng)在規(guī)定的公差范圍內(nèi)。8.4.3 標(biāo)記為了便于區(qū)分試件，且能追溯到原材料，應(yīng)對(duì)試件作標(biāo)記。在某種意義上，試件的標(biāo)記應(yīng)既不受試驗(yàn)的影響，又不影響試驗(yàn)。9 標(biāo)定9.1 所有測(cè)量?jī)x器的精度應(yīng)已標(biāo)定過(guò)，并在有效使用期內(nèi)。10 狀態(tài)調(diào)節(jié)10.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)調(diào)節(jié)方法作為試驗(yàn)的一部分，除非規(guī)定了不同的環(huán)境條件，否則應(yīng)按試驗(yàn)方法D

52、 5229/D 5229M中的方法C對(duì)試件進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)，并在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室大氣環(huán)境（23±3°C73±5°F和50±10%相對(duì)濕度）中儲(chǔ)存和試驗(yàn)。11 試驗(yàn)步驟11.1 試驗(yàn)前規(guī)定的參數(shù)11.1.1 壓縮試件取樣方法、試樣類(lèi)型和幾何形狀和狀態(tài)調(diào)節(jié)的隨爐件（如果需要）。11.1.2 壓縮性能和數(shù)據(jù)的報(bào)告形式。注8試驗(yàn)前確定特定的材料參數(shù)、精度和數(shù)據(jù)的報(bào)告要求，以便適當(dāng)?shù)倪x擇測(cè)試儀器和數(shù)據(jù)記錄設(shè)備。估計(jì)工作應(yīng)力和應(yīng)變水平，以便于選擇傳感器、標(biāo)定儀器和確定儀器設(shè)置。11.1.3 環(huán)境調(diào)節(jié)試驗(yàn)參數(shù)11.1.4 如果進(jìn)行了試驗(yàn)，用于確定密度和增強(qiáng)體體積的取樣

53、方法、試件幾何形狀和試驗(yàn)參數(shù)。11.2 一般說(shuō)明11.2.1 報(bào)告試驗(yàn)方法的任何偏差，無(wú)論是有意還是無(wú)意的。11.2.2 如果報(bào)告了比重、密度、增強(qiáng)體體積或空隙體積，那么必須從進(jìn)行壓縮試驗(yàn)的同一塊板上取樣作為試件。比重和密度由試驗(yàn)方法D 792得到。由試驗(yàn)方法D 3171的基體溶解方法，或者，對(duì)于特定的增強(qiáng)材料，例如玻璃和陶瓷，用試驗(yàn)方法D 2584中的基體蒸發(fā)方法，計(jì)算組分材料的體積百分比。試驗(yàn)方法D 2734中的空隙含量計(jì)算公式可用于試驗(yàn)方法D 2584和D3171。11.2.3 如果要求，在應(yīng)變片粘貼前或粘貼后對(duì)試件進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。如果使用了隨爐件，則對(duì)隨爐件進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。注9狀態(tài)調(diào)節(jié)前粘

54、貼應(yīng)變片可能阻止應(yīng)變片下的局部吸濕，調(diào)節(jié)環(huán)境可能使應(yīng)變片膠粘劑的性能退化，或者兩者同時(shí)發(fā)生。另一方面，由于其他原因在狀態(tài)調(diào)節(jié)后可能無(wú)法粘貼應(yīng)變片，或者應(yīng)變片的粘貼可能引起狀態(tài)調(diào)節(jié)平衡的損失。報(bào)告中應(yīng)注明粘貼應(yīng)變片的試件在單獨(dú)使用前的停留時(shí)間。11.2.4 在最終的試件加工和狀態(tài)調(diào)節(jié)之后，但在壓縮試驗(yàn)前，在工作段內(nèi)三個(gè)不同的位置由A=w´h確定試件的面積，并給出以上三個(gè)位置測(cè)量面積的平均值，其精度見(jiàn)7.1節(jié)。記錄該平均面積，其單位為mm2in2。11.2.5 如圖1-4所示，試件（見(jiàn)7.4節(jié)）兩個(gè)表面均使用應(yīng)變片（或引伸計(jì)）。11.3 試驗(yàn)速度設(shè)置試驗(yàn)速度，使得在工作段內(nèi)能產(chǎn)生一個(gè)幾乎

55、恒定的應(yīng)變率。如果試驗(yàn)機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)應(yīng)變控制模式，則通過(guò)重復(fù)的控制和調(diào)節(jié)加載速率，并測(cè)量應(yīng)變傳感器與時(shí)間的響應(yīng)關(guān)系，便可近似的保持一個(gè)幾乎恒定的應(yīng)變率。應(yīng)變率的選擇應(yīng)使試件在110分鐘內(nèi)破壞。如果不能合理地估算材料的極限應(yīng)變，則最初的試驗(yàn)應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)速度進(jìn)行，直到獲得材料的極限應(yīng)變和系統(tǒng)的柔度，從而可以調(diào)節(jié)應(yīng)變率。建議的標(biāo)準(zhǔn)速度為：11.3.1 應(yīng)變控制試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變率為0.01/min。11.3.2 恒定夾頭速度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的橫梁位移速率為1.5mm/min0.05mm/min。注10使用楔形夾頭，特別是使用柔性加強(qiáng)片材料，會(huì)導(dǎo)致附加的系統(tǒng)柔度。某些情況下，實(shí)際應(yīng)變率比從橫梁速率估算的應(yīng)變率低10-50倍。11.4 試驗(yàn)環(huán)境將試件調(diào)節(jié)到期望的濕度，如果可能，在與狀態(tài)調(diào)節(jié)的液體暴露水平相同的情況下進(jìn)行試驗(yàn)。然而，如對(duì)一個(gè)潮濕的試件進(jìn)行升溫試驗(yàn)的情況，將其放置在普通試驗(yàn)機(jī)環(huán)境箱中是不切實(shí)際的。這種情況下，可能需要在無(wú)液體暴露控制下進(jìn)行升溫試驗(yàn)，而在力學(xué)試驗(yàn)中可能會(huì)造成濕度的損失。減少環(huán)境箱內(nèi)的暴露時(shí)間可以使?jié)穸鹊膿p失最小，盡管要小心以確保試件溫度達(dá)到平衡。通過(guò)在不可控環(huán)境箱里放置潮濕粗糙的纖維增加相對(duì)濕度，以及在環(huán)境箱外放置一個(gè)滴水瓶來(lái)保持濕度，可進(jìn)一步減少適度的損失。另外，夾具預(yù)先加熱，快速升溫，可以使試驗(yàn)前達(dá)到預(yù)