ISO 527-4各向同性和正性的拉伸特性纤维 - 增强塑料复合材料

如何根据ISO 527-4对复合材料进行拉伸测试

ISO 527-4是用于确定拉伸特性的国际测试标准纤维 - 增强塑料复合材料。 ISO 527-4涵盖了各向同性和正型非非向复合材料的测试条件，并指ISO 527-1。本指南旨在向您介绍ISO 527-4拉伸测试的基本元素，包括所需设备，软件和样品的概述。但是，任何计划对ISO 527-4进行测试的人都不应将本指南视为阅读完整标准的足够替代品。

ISO 527-4测量如何？

ISO 527-4测试是通过将拉伸力施加到试样并测量应力下样品的各种特性来执行的。它是在通用测试机（也称为拉伸测试机）上以固定的交叉头速度进行的，该速度取决于样品的几何形状和所选的测试类型。 ISO 527-4测量以下拉伸特性：

泊松比 - 横向变化与0.05％和0.25％应变之间的变化之比

弹性模量 - 试样应力/应变响应的斜率，通常在0.05％和0.25％的应变之间确定

拉伸强度的拉伸应变 - 拉伸应变对应于拉伸强度

拉伸强度 - 测试期间施加的最大应力（通常是断裂时的应力）

ISO 527-4是否适合您？

为了充分表征各向异性和异质复合材料，需要进行广泛的不同测试。 ISO 527-4是对复合材料进行的最基本测试之一，可广泛用于评估，资格和证明其拉伸性能。 ISO 527-4可用于具有连续和不连续的复合材料纤维增援部队，而ISO 527-5旨在测试单向连续 - 纤维复合材料。由颗粒或短的塑料加固纤维可以对ISO 527-2进行测试。所有这些标准的预先配置的测试方法以及更多标准都可以在卡森'通用测试软件。

标本

ISO 527-4定义了三种类型的测试样品。

1B类型的样品是模制“狗骨”类型适合进行简短测试纤维带有热塑性基质的增强材料。

2型样品是矩形，具有恒定的横截面，适用于连续测试纤维带有热固性和热塑性矩阵的材料。 3型样品与2型样品相似，并添加了末端选项卡，这在复合测试中很常见，以防止样品被握把损坏。

标本测量

所有标本必须根据ISO 16012或ISO 23529进行测试前测量。最典型微米应该适合执行这些测量。为了使测试系统显示应力测量值，而不仅仅是强制测量，将要求操作员输入样品的横截面区域（厚度和宽度），因为通过将施加力除以样品的横截面区域来计算压力（以PSI，PA，PA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，KPA，PA，显示应力。GPA， ETC）。虽然刚性标本的厚度和宽度需要不同的测量精度，但通常使用相同的测量设备来进行测量精度。圆柱或矩形千分尺可以使用提示，假设它们符合ISO 16012所需的尺寸。

通用的自动标本测量设备功能使操作员最多可以连接两个设备（微米或者卡尺）到测试软件。测量数据将直接上传到测试软件中，消除了输入错误的机会并提高了测试效率。

材料测试系统

ISO 527-4可以在表顶部或地板模型通用测试机上执行。 100或250kn测试碳时通常需要系统纤维复合材料，虽然30kn或50kn表模型系统可能足以进行测试玻璃纤维复合材料。

应变测量

在ISO 527-4测试期间，可用于测量许多不同的设备。当与合适的仪器一起使用时，键合的电阻应变量表提供了一种确定仪表的活性区域（通常为几毫米²）的应变的方法。应变量表通常由有机背衬上的薄金属箔网格组成，可用于在从低温到200°C以上的广泛温度下进行测试。应变仪需要调节才能生成有用的电信号，并且可以使用测试机的标准电子设备易于使用的适配器。

还可以根据实验室的需求提供一系列延期计选项。最简单的类型是一种夹具设备，必须在每个测试开始时直接将其夹在样品上，并在样品断裂之前删除。固定量规长2630系列夹子延长计适合测量轴向应变。可以进行双轴夹子延伸仪，用于测试，需要测量轴向应变，以确定泊松比。

自动连接到试样的延伸计而不会由测试操作员干扰。这在吞吐量较高的实验室中很有用，因为它消除了操作员对手动操作的耗时需求，并且在大量标本上还提供了更一致的位置。一致的放置导致更可重复的模量值。

复合材料通常注定要在航空航天行业中使用，因此必须对极端温度条件有弹性。为了模拟这些条件，可以在温度室内进行ISO 527-4测试，其中LN2或CO2用于加热或冷却腔室以特定的温度。应变计或夹子延伸仪可用于200°C的最高温度。也可以使用非接触式高级视频延伸计，其优点是放置在温度室外。 AVE2不会物理接触样品，因此不需要在失败之前从样品中删除。这消除了测试操作员在测试过程中打开和关闭室门的需求。

测试室

温度室使用强制空气对流和电阻加热元件来达到高温以及液氮或二氧化碳冷却以达到低温。 Kason范围的环境室提供了广泛的温度测试能力，可在非镜头测试条件下评估材料特性。全方位的互补抓地力，倾斜和伸展计可用。

测试控制

ISO 527-4测试以恒定的交叉速度进行。规定的测试速度取决于样品类型和执行测试的类型。例如，进行常规质量控制的测试可以比用于资格（2 mm/min）的速度更快（5和10 mm/min）进行。

计算和结果

在提出测试结果时，重要的是要确保正确定义测量项，以确保遵守ISO 527-4并促进不同实验室之间的数据比较。

拉伸应力/拉伸强度：拉伸应力是通过将给定点的力除以平均样本面积来确定的。样品的拉伸强度是在失败前达到的最大拉伸应力。

故障时的拉伸应变/拉伸应变：拉伸应变是通过应变测量装置（应变计或延伸计）测量的工程应变。拉伸破坏应变是与拉伸强度相对应的应变。

模量：模量定义为应力应变响应在0.05％至0.25％应变之间的斜率，除非材料规范中给出替代值。由于模量计算始于0.05％的应变，因此将适当的预压施加到材料上以去除试样引起的任何松弛或压缩力是非常重要的。它不得超过材料的拉伸强度的0.05％应变或1％。

Poisson的比率：泊松比取决于用于确定模量的相同轴向应变范围内的横向应变变化与轴向应变变化的比率（0.05％至0.25％）。