ASTM D3479/D3479M-19（2023） 聚合物基复合材料拉-拉疲劳的标准试验方法 —— 试验程序与关键参数控制

1. 两种试验程序

本标准的两种程序分别定义不同的试验控制参数-28：

• 程序A以载荷（应力）为控制参数，对试样施加重复的等幅恒定载荷循环，可使用工程应力或施加载荷作为等幅疲劳变量。

• 程序B以加载方向应变为控制参数，对试样施加重复的等幅恒定应变循环，可使用加载方向的工程应变作为等幅疲劳变量。

选择程序A或程序B时，应在测试报告中明确注明。

2. 应力比与应力水平选择

拉-拉疲劳测试常用的应力比为R=0.1。实际研究中也有采用R=0.01或R=0.5等不同设置，应根据材料特性和应用需求确定，并在报告中注明。

基于静态对照测试获得的平均拉伸强度，通常选择4至5个应力水平，覆盖从约90%强度（预期寿命较低）到约30%强度（预期寿命较高）的范围，以构建完整的S-N曲线。若采用程序B，则基于平均失效应变确定应变幅值水平。

3. 测试频率与自热控制

这是聚合物基复合材料疲劳测试中需重点关注的技术要点。测试频率宜根据材料的自热特征确定——若材料在给定频率下温度升高明显（超过10℃），应降低频率或采用强制冷却。测试中应监测试样表面温度，频率过高导致的自热会显著缩短疲劳寿命。此外，频率的选择还须确保试验机能稳定输出所需的加载波形和控制精度。

4. 测试数量要求

为获得具有统计意义的数据，试样数量应参照ASTM E122确定-5。对于S-N或ε-N曲线的构建，推荐至少选择3个不同的载荷或应变水平，每个水平至少测试3至5个试样。若某水平下所有试样均出现较大寿命分散性或提前失效的异常情况，需适当增加试样数量以确保数据的代表性-5