GB/T 33501-2017 碳/碳复合材料拉伸性能试验 —— 数据采集、结果计算与试验报告
1. 核心数据采集项目
(1)最大拉伸载荷 P_b:拉伸应力-应变曲线上的最大值,表示试样在拉伸过程中所承受的最大拉伸力(单位:N)-10。
(2)拉伸应力-应变曲线:通过试验机数据采集系统连续记录拉伸过程中的载荷与应变关系,绘制拉伸应力-应变曲线-10。
(3)比例极限应力与比例极限应变:从拉伸应力-应变曲线确定-10。
2. 结果计算公式
(1)拉伸强度:σ_b = P_b / (w × t)-10
式中:σ_b —— 拉伸强度(MPa);P_b —— 最大载荷(N);w —— 试样工作段宽度(mm);t —— 试样工作段厚度(mm)-10。
(2)拉伸弹性模量:E = Δσ / Δε × 10³-10
式中:E —— 弹性模量(GPa);Δσ —— 应力差值(MPa);Δε —— 应变差值-10。取拉伸应力-应变曲线线性段的斜率进行计算。
(3)泊松比:μ = -Δε_t / Δε_l-10
式中:Δε_t —— 横向应变差值;Δε_l —— 纵向应变差值-10。
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-10。计算以下参数的算术平均值及标准差(或变异系数):拉伸强度σ_b(MPa);拉伸弹性模量E(GPa);泊松比μ;比例极限应力(MPa);比例极限应变(%)。试验数据保留三位有效数字-10。
4. 数据有效性检查
试样在夹持段根部和夹持段内破坏的均为无效试样-10。若某材料/方向组合下有效数据少于5个,须从同一批次材料补充制备新试样补足有效样本量。
5. 试验报告内容清单
依据GB/T 33501-2017规定,试验报告须至少包含以下内容-10:
① 试验信息:试验项目名称和执行标准-10、试验时间、地点和环境条件-10。
② 材料信息:试样来源、材料品种和规格-10、碳/碳复合材料类型(三维穿刺/准三维针刺)、密度(g/cm³)、预制体结构描述。
③ 试样信息:试样编号、尺寸(长度、宽度、厚度,mm)、取样方向(XY向/Z向)和数量-10。
④ 测试设备参数:试验设备型号和规格-10、引伸计型号与标距(mm)。
⑤ 测试参数:加载速率(mm/min)、环境温湿度(℃、%RH)。
⑥ 测试数量与结果:有效试样数(含异常剔除说明)、个体拉伸强度值(MPa)、个体弹性模量值(GPa)、个体泊松比值、拉伸强度平均值及标准差、弹性模量平均值及标准差、泊松比平均值及标准差、比例极限应力与比例极限应变。
⑦ 拉伸应力-应变曲线图:至少选取一条代表性曲线,标注线性段范围和拉伸强度点。
⑧ 失效模式描述:纤维断裂、界面脱粘等失效模式描述及代表性照片-10。
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:试验人员签名和日期-10、实验室编号。
广化测评(广州合成材料研究院有限公司)




