GB/T 33621-2017 三维编织物及其树脂基复合材料弯曲性能试验 —— 数据采集、结果计算与试验报告
1. 核心数据采集项目
(1)最大载荷 P:弯曲加载过程中记录的最大载荷值(单位:N)。
(2)载荷-挠度曲线:通过试验机数据采集系统连续记录弯曲加载过程中的载荷与挠度关系,绘制载荷-挠度曲线-1。
(3)挠度值:对应最大载荷或1.5倍厚度挠度时的挠度值(单位:mm)。
2. 结果计算公式
σ_m = (3P·l) / (2b·h²)
式中:
-
σ_m —— 最大弯曲应力(MPa)
-
P —— 最大载荷(N)
-
l —— 支座跨距(mm)
-
b —— 试样宽度(mm)
-
h —— 试样厚度(mm)
σ_f = (3P·l) / (2b·h²)
式中符号含义同上。
E_f = 500(σ'' - σ')
式中:
-
E_f —— 弯曲弹性模量(MPa)
-
σ'' —— 应变0.0025对应的弯曲应力(MPa)
-
σ' —— 应变0.0005对应的弯曲应力(MPa)
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):最大弯曲应力/弯曲强度σ(MPa);弯曲弹性模量E_f(MPa,复合材料试样);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
(1)织物试样:加载至弯曲应力开始减小时停止,记录最大载荷-9。
(2)复合材料试样:加载至试样破坏或达到预定的挠度值-。若试样发生异常破坏模式(如分层、端部压溃等),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弯曲失效模式通常包括:受拉面纤维断裂(弯曲加载下拉伸侧纤维首先断裂)、受压面基体压溃(压缩侧树脂基体开裂或压溃)、层间剪切破坏(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 33621-2017规定,试验报告须至少包含以下内容-9:
① 试验标准说明:GB/T 33621-2017-9。
② 样品描述: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-9。
③ 试样信息:试样形状与尺寸(长度、宽度、厚度,mm)、单胞尺寸(长度、宽度)、试样制备方法(织物试样/复合材料整体固化)、固化工艺参数、试样数量-9。
④ 试验环境:温度(℃)、相对湿度(%)、状态调节时间(h)-9。
⑤ 主要试验参数:加载速度(mm/min)、支座跨距(mm)、加载压头半径(mm)-9。
⑥ 测试数量与结果:有效试样数(含异常剔除说明)、个体弯曲强度值(MPa)、个体弯曲弹性模量值(MPa,复合材料试样)、各项参数平均值及标准差-9。
⑦ 载荷-挠度曲线图:至少选取一条代表性曲线,标注最大载荷点-1。
⑧ 失效模式描述:受拉面纤维断裂、受压面基体压溃、层间剪切破坏等失效模式描述及代表性照片。
⑨ 异常数据说明:任何偏离标准的细节-9。
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)




