GB/T 33614-2017 三维编织物及其树脂基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)最大压缩载荷 P_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)。
(2)压缩应力-应变曲线:通过试验机数据采集系统连续记录压缩过程中的载荷与应变关系,绘制压缩应力-应变曲线。
(3)压缩弹性模量:压缩应力-应变曲线线性段的斜率。
2. 结果计算公式
(1)压缩强度:σ_c = P_max / A
式中:σ_c —— 压缩强度(MPa);P_max —— 最大压缩载荷(N);A —— 试样横截面积(mm²)。
(2)压缩弹性模量:E_c = Δσ / Δε
取压缩应力-应变曲线线性段的斜率进行计算,单位GPa。
(3)压缩应变:ε_c = ΔL / L₀ × 100%
式中:ΔL —— 压缩变形量(mm);L₀ —— 试样原始高度(mm)。
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(如编织均匀性偏差、试样制备缺陷等)。
4. 数据有效性检查
检查试样破坏是否发生在标距段内。若因端部压溃或异常失效模式导致数据异常,该数据应标记为无效。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. 失效模式分析
三维编织复合材料的压缩失效模式通常包括:纤维微屈曲(编织纱线在压缩载荷下发生局部屈曲)、基体开裂与压溃(树脂基体在压缩应力下开裂或压溃)、界面脱粘(纤维-基体界面分离)、整体剪切破坏(沿编织角方向发生剪切滑移)等。
6. 试验报告内容清单
依据GB/T 33614-2017规定,试验报告须至少包含以下内容:
① 材料信息:三维编织物类型与规格(纤维类型、编织参数、编织角)、基体树脂体系、供应商与批号。
② 试样信息:试样形状与尺寸(横截面尺寸、高度,mm)、单胞尺寸(长度、宽度)、试样制备方法(织物试样端头固化/复合材料整体固化)、固化工艺参数、试样数量。
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、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)、个体弹性模量值(GPa)、个体压缩应变值(%)、各项参数平均值及标准差。
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。
⑧ 失效模式描述:纤维微屈曲、基体开裂、界面脱粘、整体剪切破坏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。
广化测评(广州合成材料研究院有限公司)




