如何进行单向CFRP静态拉伸试验？材料拉力机应用步骤解析！

碳纤维增强塑料（CFRP）作为一种高性能复合材料，一直在科技领域引起强烈兴趣。其卓越的比强度和轻量化特性使其在航空航天、运输设备等领域发挥着越来越重要的作用。然而，这种优越性能的背后隐藏着一个令人困惑的问题——CFRP的脆性断裂行为。

在本文中，科准测控小编将介绍单向CFRP静态拉伸断裂的原理和方法。虽然CFRP作为一种具有高度定向性的复合材料，在受力时表现出了出色的强度，但同时也暴露出了脆性破坏的特点。当外力作用于CFRP结构时，我们观察到断裂从损伤点开始迅速扩展，导致结构的失效。

为了深入了解这一现象，我们在测试中使用了视频引伸计。视频引伸计为我们提供了独特的视角，让我们能够以高速记录和监测的方式观察CFRP在拉伸过程中的变形和断裂。通过精确测量材料的应变和断裂位置，从而揭示单向CFRP静态拉伸断裂背后的内在机制。

 

一、测试目的

是为了深入了解单向CFRP静态拉伸断裂的行为和性能。

1、揭示脆性断裂行为的内在机制：CFRP材料在拉伸过程中表现出脆性断裂的特点，即断裂从损伤点开始迅速扩展。了解碳纤维增强塑料的断裂行为模式。

2、测量应变和断裂位置：通过视频引伸计的测试，可以精确测量材料在受力过程中的应变和断裂位置。

3、寻找潜在薄弱点：测试可以帮助确定单向CFRP试样的断裂位置和破坏模式。通过观察和分析断裂位置，我们可以找到材料的潜在薄弱点，并为优化材料设计和应用提供指导。

 

二、测试仪器

1、材料拉力试验机

 

2、视频引伸计

 

3、楔形夹具

 

4、试验条件

速度控制方式:位移速度控制

试验温度:室温

加载试验速率: 5mm/min

传感器容量: 50KN

试验夹具: 50KN楔形夹具(锉面夹齿)

试样规格: 6mmX0.4mm (宽X厚)

三、测试流程

步骤一：试样制备

 

1、制备单向CFRP试样：根据规格要求，切割6mm宽和0.4mm厚的单向CFRP试样。试样应保持规格一致和无损。

2、在试样上贴附铝箔：为了在材料失效时及时触发高速摄像机，将一张铝箔垂直于纤维方向贴附在试样上，并确保完全粘合。

3、包裹试样周围的夹具：将铝箔也包裹在50KN楔形夹具（锉面夹齿）上，以确保光聚焦在试样上，并将试样固定在夹具上。

步骤二：试验设备设置

1、连接材料拉力试验机：将材料拉力试验机与试样夹具连接，确保夹具能够准确加载试样。

2、连接视频引伸计：将视频引伸计（HPV-X2高速摄像机）与材料拉力试验机连接，以实时记录试验过程。

步骤三：试验参数设定

1、选择位移速度控制：设置位移速度控制方式，将加载试验速率设定为5mm/min。

2、设置试验温度：保持试验温度为室温（常温）。

3、确定传感器容量：使用50KN传感器，以确保测试能够覆盖所需的拉伸力范围。

步骤四：实施试验

 

1、将试样放置在夹具上，并调整夹具，使其与试样充分贴合。

2、启动材料拉力试验机和视频引伸计，开始拉伸试验。

3、在试验过程中，高速摄像机会实时记录试样的变形和断裂情况。

步骤五：数据记录与分析

1、根据视频引伸计记录的高速图像，分析试样的应变和断裂位置。

2、记录试验过程中的拉伸力-位移曲线，以获取材料的力学性能数据。

步骤六：测试结束

1、当试验完成后，关闭材料拉力试验机和视频引伸计。

2、对实验数据进行整理和分析，根据测试结果得出单向CFRP静态拉伸断裂行为的结论。

 

以上就是小编介绍的单向CFRP静态拉伸断裂的内容了，希望可以给大家带来帮助！如果您还想了解更多关于单向静拉伸载荷作用下材料断裂的类型、单向静态拉伸获得的屈服极限、单向静拉伸实验报告、单向静载拉伸实验和材料拉力试验机操作规程等问题，欢迎您关注我们，也可以给我们私信和留言，科准测控技术团队为您免费解答！