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近年来，随着对结构部件机械可靠性的要求不断提高，材料选择正从传统的金属逐渐转向轻质替代材料。这种变化的主要驱动力是通过减轻产品重量来减少运输过程中产生的二氧化碳排放量。碳纤维增强复合材料（cfrp）因其卓越的强度和轻质特性，已广泛应用于航空领域，并有望在未来更多应用于汽车等各类产品，实现轻量化设计。 

本文科准测控小编将介绍一种使用定位式楔形夹具对随机取向的热塑性cfrp进行拉伸破坏评估的方法。该楔形夹具作为万能试验机的配件，已开始投入使用。为了便于观察拉伸过程中的断裂情况，试验片表面喷涂了哑光白色涂料，以解决因表面光泽反射带来的观察困难问题。这样处理后，拉伸破坏评估能够更加精确和可靠。

 

一、测试原理

测试原理是通过使用定位式楔形夹具对随机取向的热塑性cfrp进行拉伸试验，评估其在拉伸过程中的破坏行为。

二、测试相关标准

参考标准is0527-4(2021)进行试验

三、测试仪器

1、kz-dsc-20万能材料试验机 

2、定位式楔形夹具和转换接头

在50kn容量试验机上使用时需要转换接头。

 

 

3、夹齿：标准附件齿(用于复合材料的梯形锉齿)

4、虚拟标签：#600号砂纸

5、试验条件

试验温度：室温

试验速度：1mm/min

试验类型：拉伸

夹具间距离：150mm

 

四、测试流程

步骤一、设备和夹具准备

设备: 确保设备状态正常并符合试验要求。

夹具: 定位式楔形夹具和转换接头（如果使用50kn容量试验机，则需要安装转换接头以适配）。

夹齿: 使用标准附件齿，这些齿设计用于复合材料，具有梯形锉齿结构，确保试样在夹持过程中稳固。

虚拟标签: 在试验片夹持部分和夹具的夹持齿之间插入#600号砂纸，以增强夹持效果并确保试验条件一致性。

步骤二、试验条件设置

试验温度: 室温，确保环境温度稳定。

试验速度: 设定为1mm/min，控制试验速度以保证试验过程的稳定性和可重复性。

试验类型: 拉伸试验，按照标准方法执行。

夹具间距离: 设置为150mm，根据试样尺寸和试验要求调整夹具间距。

步骤三、试样制备 

材料准备: 随机取向热塑性cfrp是通过将碳纤维束浸渍热塑性树脂后，切割成一定长度并随机排列的ud带，能够在短时间内压缩成型为碳纤维增强复合材料。

片材加工: 使用宽度为6~8毫米的热塑性环氧基ud带，切割成长度为6.5毫米、13.0毫米和26毫米的片材，并将其成型为厚度为3毫米的材料板。

试验片形状: 参照iso527-4(2021)标准，将试验片切割成长250毫米、宽25毫米的标准形状，确保符合试验要求。

步骤四、实施拉伸试验

试样编号和准备: 设置试样数为n=5，包括备用试验片，共6个试样。

试验过程: 将每个试样依次安装到试验机上，并根据设定的试验条件开始拉伸试验。

断裂评估: 实时记录试验过程中的断裂情况。在每个试样拉伸至破坏时，记录并拍摄断裂位置的照片。

结果分析: 分析每个试样的断裂位置和形态，确保所有试样均在评估区域内断裂，验证试验过程的有效性和可靠性。

步骤五、结果记录与报告

断裂照片: 根据试验后获取的断裂照片（如图4、5、及6），评估并记录每个试样的断裂情况。

结论: 根据试验结果撰写报告，总结随机取向热塑性cfrp在拉伸条件下的性能表现，提供定量和定性分析结果。

 

以上就是小编介绍的热塑性cfrp拉伸测试的内容了，希望可以给大家带来帮助！如果您还想了解更多关于热塑性cfrp拉伸测试方法和测试视频，万能材料试验机型号规格、使用说明、检定规程、原理、量程使用范围规定和用途等问题，欢迎您关注我们，也可以给我们私信和留言，科准测控技术团队为您免费解答！