复合材料压缩试验是评估材料在轴向压力下的强度、模量及失效行为的关键测试手段,广泛应用于航空航天、汽车制造、风电叶片等领域。压缩性能直接关系到材料在承重结构中的稳定性,尤其对于纤维增强复合材料(如碳纤维、玻璃纤维增强聚合物基体),其各向异性特性使得压缩测试需严格考虑纤维方向、层间应力及加载方式的影响。
试验通过模拟实际工况(如端部加载、剪切加载或联合加载)测定压缩强度、弹性模量及应变数据。测试需关注试样制备的规范性(如尺寸精度、纤维取向控制)以及设备精度(如电子万能试验机、引伸计的应用),确保数据准确反映材料性能。
检测范围
1. 材料类型
- 纤维增强聚合物基复合材料(CFRP、GFRP等)
- 层压板、三维编织复合材料、薄壁管件
- 含孔/开洞复合材料(评估应力集中效应)
2. 测试场景
- 单向压缩:沿纤维方向或垂直方向测试模量与强度
- 复杂载荷:端部加载(ASTM D695)、剪切加载(ASTM D3410)、联合加载(ASTM D6641)
- 环境模拟:高低温条件下(-70℃至350℃)的压缩性能评估
3. 特殊需求
- 开孔压缩测试(ASTM D6484):评估孔洞对材料强度的削弱效应
- 薄壁管件压缩(GB/T 34559-2017):航天器结构件性能验证
测试标准
以下标准均经核实为现行有效方法:
1. 国际标准
- ASTM D3410/D3410M:通过剪切加载测定聚合物基复合材料压缩性能
- ASTM D6641/D6641M:联合加载(端部+剪切)测试高正交各向异性材料
- ASTM D695:端部加载法测定刚性塑料及复合材料压缩强度
- ASTM D6484:含孔复合材料的压缩强度测试方法
- ISO 14126:纤维增强塑料面内压缩性能测试(方法1:剪切加载)
2. 中国标准
- GB/T 3856-2005:单向板0°和90°方向压缩模量与强度测定
- GB/T 34559-2017:碳/碳复合材料压缩性能试验方法
- GB/T 33614-2017:三维编织复合材料压缩性能测试