影響落錘沖擊層壓板試樣的因素

影響因素

受面外落錘沖擊層壓板試樣的響應與很多因素有關(guān)，如層壓板厚度、單層厚度、鋪層 順序、環(huán)境條件、幾何形狀、沖擊頭質(zhì)量、撞擊頭幾何尺寸、沖擊速度、沖擊能量和邊界 條件。從而，除非采用相同的試驗構型、試驗條件和層壓板構型，否則不能對材料進(jìn)行比 較。因此在試驗結果中要報告與標準試驗構型的所有差別。

材料與試樣的制備一差的材料制造操作方法、對纖維準直度缺乏控制以及不適當的 試樣加工所引起的損傷，是復合材料材料數據高分散性的已知原因。試驗件板制備方面引 起數據分散性的重要因素包括厚度偏差、面外曲率、表面粗糙度和沒(méi)有保證8.2規定的尺寸。 

試樣幾何形狀和沖擊位置——試板的尺寸、形狀、厚度和鋪層順序以及沖擊部位會(huì )嚴 重影響試樣的沖擊變形和損傷形成行為。層壓板的正交各向異性程度也會(huì )對損傷形成有重 大影響。如果沖擊力沒(méi)有垂直施加到層壓板的平面，結果也會(huì )受到影響。

支持夾具特性——支持夾具開(kāi)口尺寸、材料、夾具彎曲剛度、支持夾具所坐落的表面 剛度會(huì )對結果有影響。夾持的部位、夾持的兒何尺寸和夾持力會(huì )影響沖擊時(shí)的試樣變形。

沖擊裝置特性——沖擊裝置的剛度、下落時(shí)沖擊頭和導軌間的摩擦、沖擊頭的幾何尺 寸和沖擊頭質(zhì)量會(huì )對結果有影響。如果試樣支持夾具與沖擊裝置不對中，會(huì )出現誤差。

力的振蕩——力-時(shí)間歷程通常有很多振蕩，它可能主要由兩個(gè)原因引起。*個(gè)原因 是沖擊頭的自然頻率，常常被稱(chēng)為“沖擊頭激振”，如果沖擊頭元件連接不牢固，激振可能 會(huì )更嚴重。力振蕩的第二個(gè)原因是被沖試樣的彎曲振動(dòng)，通常在比試樣產(chǎn)生振蕩更高的頻 率時(shí)產(chǎn)生激振振蕩。高頻激振振蕩通常不代表傳遞到試樣上的真實(shí)的力，而試樣運動(dòng)引起 的振蕩是真實(shí)施加到試樣上的力，所以不應被過(guò)濾掉或光滑掉。對這兩個(gè)原因，振蕩都是 在初始接觸和損傷形成時(shí)激發(fā)的，有關(guān)力振蕩的進(jìn)…步定義和例子參見(jiàn)試驗方法D 3763的

附錄XI。

沖擊變量——下落高度、沖擊速度和沖擊能量的差別會(huì )影響結果。波在試樣中的傳播

和振動(dòng)、沖擊頭、沖擊裝置和沖擊事件時(shí)的支持夾具也會(huì )影響結果。

無(wú)損檢測——無(wú)損檢測(NDI)結果受所用具體方法、NDI方法的固有變化、操作者的經(jīng)

驗等的影響。

由于在較低的力和能量值下可能會(huì )產(chǎn)生亞臨界基體裂紋和小的分層，力乩和吸收的能 量&并不實(shí)際代表?yè)p傷的起始。當然，Fi和分別代表了能夠檢測出試樣剛度特性變化的
力和能量的初始值。

凹坑深度可能會(huì )隨時(shí)間或不同環(huán)境條件而出現“松弛”或減少。

非層壓，3-D纖維增強復合材料可能會(huì )通過(guò)不同于層壓板的機理形成損傷。