GB/T 34559-2017 碳/碳复合材料压缩性能试验 —— 数据采集、结果计算与试验报告
1. 核心数据采集项目
(1)压缩载荷-位移曲线:通过试验机数据采集系统连续记录压缩过程中的载荷与位移(或应变)关系,绘制压缩应力-应变曲线--9。
(2)最大压缩载荷 F_max:压缩应力-应变曲线上的最大值,表示试样在压缩过程中所承受的最大压缩力(单位:N)。
(3)压缩强度 σ_c:σ_c = F_max / (b × h),式中b为试样宽度(mm),h为试样厚度(mm),单位MPa-。
(4)压缩弹性模量 E_c:压缩应力-应变曲线线性段的斜率。通常取应力-应变曲线中从20%最大应力到60%最大应力之间的数据点进行线性回归拟合,单位GPa-。
(5)压缩应力-应变曲线:以应变为横坐标、应力为纵坐标绘制曲线,标注线性段范围、压缩强度和压缩弹性模量--9。
2. 结果计算公式
(1)压缩应力:σ = F / (b × h),式中F为压缩载荷(N),b为试样宽度(mm),h为试样厚度(mm)。
(2)压缩应变:ε = ΔL / L₀ × 100%,式中ΔL为压缩变形量(mm),L₀为试样原始长度(mm)。
(3)压缩强度:σ_c = F_max / (b × h),单位MPa。
(4)压缩弹性模量:E_c = Δσ / Δε,取应力-应变曲线线性段的斜率,单位GPa。
(5)平均值与标准差:对每组试样(不少于5个)计算压缩强度和压缩弹性模量的算术平均值及标准差。
3. 数据处理与统计分析
每个材料/方向组合至少测试5个有效试样。计算以下参数的算术平均值及标准差(或变异系数):压缩强度σ_c(MPa);压缩弹性模量E_c(GPa);压缩应变ε_c(%)。变异系数CV = 标准差/平均值 × 100%,若CV超过15%,须报告可能的分散原因(如材料均匀性偏差、加工缺陷等)。若某试样出现端部压溃或异常失效模式,须在结果分析中剔除并说明原因。
4. 试验报告内容清单
依据GB/T 34559-2017规定,试验报告须至少包含以下内容--3:
① 材料信息:碳/碳复合材料类型的完整标识(三维穿刺/准三维针刺)、密度(g/cm³)、供应商与批号、预制体结构描述。
② 试样信息:试样形状(长方体)、尺寸(长度、宽度、厚度,mm)、加工方法(切割/磨削)、试样数量、压缩受力方向说明。
③ 状态调节条件:温度(℃)、相对湿度(%)、调节时间(h)。
④ 测试设备参数:试验机型号与校准状态、压缩压盘规格、引伸计/应变片型号与精度、环境温湿度。
⑤ 测试参数:加载速率(mm/min)、环境温度(℃)、相对湿度(%)。
⑥ 测试数量与结果:有效试样数(含异常剔除说明)、个体压缩强度值(MPa)、个体压缩弹性模量值(GPa)、压缩强度平均值及标准差、压缩弹性模量平均值及标准差。
⑦ 压缩应力-应变曲线图:至少选取一条代表性曲线,标注线性段范围和压缩强度点--9。
⑧ 失效模式描述:纤维微屈曲、层间剪切破坏、整体压溃等失效模式描述及代表性照片。
⑨ 异常数据说明:任何与标准规定不一致的测试条件(如加载速率偏差、环境温湿度偏差等)。
⑩ 其他信息:测试日期、测试人员、实验室编号。




