分享好友 行业资讯首页 频道列表

复合材料冲击后压缩强度的测试标准、主要挑战与解决方案

2023-07-28 15:574210
         复合材料冲击后压缩强度(Compression After Impact,CAI)试验主要是用于定义复合材料在经历冲击载荷后的抗损伤能力。对复合材料层压板的冲击可能不会导致明显的外部损伤,但可能会导致抗压强度大幅降低。

      使用复合材料的汽车零部件设计应考虑冲击对材料性能的影响。该数据可通过使用配置有CAI附件的Instron Drop Tower设备,并按照专用标准(如ASTM D7136M、ASTM D7136)计算得到。

 


CAI测试标准及注意事项


 

      ASTM D7136/D7136M-05以波音BSS 7260 II型2类冲击为基础,涵盖了测量经落锤冲击试验的纤维增强聚合物基复合材料板的抗损伤性。每种材料/铺层应测试五个扁平矩形试样。

      使用的势能为4.94 ft-lb(6.7J)乘以试样厚度。使用直径为0.625英寸(16mm)的半球形冲击器,将试样支撑在刚性支撑夹具上,并在支撑底座中具有适当尺寸的窗口,使其承受面外集中冲击,材料的抗损伤性根据试样中留下的损伤大小和类型计算。

      当要求提供该标准的测试解决方案时,建议使用Instron 9440或9450。对于冲击能量要求介于1.0–97.9 ft-lbs(1.356–132.8 J)之间的客户,建议采用9340。当冲击能量范围为1.9–1182英尺-磅(2.6–1603 J),建议使用9350。

 


复合材料CAI测试面临的主要挑战


 

      虽然与金属材料相比,复合材料具有优异的机械性能(即高强度和高刚度),而且重量也较轻,但其对冲击造成的损伤的耐受性较差。损伤类型可能很复杂、形状不规则,并可能影响结构的所有层。此外,它们可能几乎看不见或隐藏在视野以外。

      低能量冲击被认为是最危险的,因为在对受冲击表面进行常规目视检查时,它们造成的损坏可能会被忽略。对部件造成明显损伤的冲击能量可能显著高于对机械性能有显著影响的冲击能量。因此,研究层压板的损伤容限以及不同冲击能量对残余强度的影响至关重要。

 


主要的解决方案


 

      针对上述问题,Instron公司提出了自己的解决方案,通过使用Instron®9450落锤冲击试验机,可以研究层压板的损伤容限,并确定不同冲击能量对残余强度的影响。对部件进行CAI测试表明,材料对不同冲击条件的响应不同,使工程师能够更经济有效地设计和测试复合材料产品。

      当配置有仪表化tup、数据采集和软件时,可以捕获和分析每次撞击的力信号,帮助工程师提高对材料性能的了解。特殊温度室的使用可以允许用户研究相同材料在高达300°C的高温环境中可能发生的反应。

 

反对 0
举报 0
收藏 0
打赏 0
评论 0
【报告嘉宾】碳纤维复材赋能低空装备:材料-装备-应用一体化实践
围绕低空经济发展需求,分享企业在碳纤维复合材料、核心成型装备及结构部件的一体化研发与制造经验。重点介绍从材料体系、专用装备到高性能部件批量生产的全链条解决方案,以成熟制造技术助力低空飞行器轻量化、高可靠与产业化落地。

0评论2026-03-31110

中复神鹰携手国检集团,共促碳纤维行业高质量发展!
近日,国检集团党委副书记、总经理陈璐一行到访中复神鹰。中复神鹰党委书记、董事长张健热情接待了来访嘉宾,双方相关业务负责人

0评论2026-03-31107

定制化赋能复材加工 凯博数控提供全流程数控解决方案
宁波市凯博数控机械有限公司Ningbo Kaibo CNC Machinery Co., Ltd.简写:凯博数控 KAIBO CNC公司简介宁波市凯博数控机械有限公司

0评论2026-03-31204

瑞吉碳纤维产业园项目签约仪式在共青城市举行
2026年3月28日,瑞吉碳纤维产业园项目签约仪式在共青城市隆重举行。九江市委副书记、市长蒋文定出席仪式并致辞,副市长、九江经

0评论2026-03-31109

复材网直击CIBS2026:见证船艇盛会,赋能复材船艇产业协同发展
2026年3月29日,上海旅游产业博览会旗下-2026中国(上海)第二十九届国际船艇及其技术设备展览会暨上海国际公务艇展览会(下简称CIB

0评论2026-03-30114

朝鲜进行大功率碳纤维固体燃料发动机地上点火试验
新华社平壤9月9日电(记者冯亚松 王超)据朝中社9日报道,朝鲜导弹总局与其下属的化学材料研究院8日进行了大功率碳纤维固体燃料

0评论2026-03-30107

短循环闭环再突破!Epsilon与Nova Carbon 推出高回收碳纤维拉挤工业横梁
法国Epsilon Composite公司与Nova Carbon公司合作开发了一系列碳纤维拉挤设备横梁,产品中回收碳纤维(rCF)占比超 30%,回收原料直接取自Epsilon Composite 生产过程中产生的边角废料。横梁经金属板装配与精密加工后,可满足严苛的几何公差要求,将集成应用于客户的工业机械设备中。

0评论2026-03-30113

【报告嘉宾】无人机企业批量化进阶:复合材料适配的低成本、智能化路径 —— 基于哈瓦产业园实践
报告大纲 核心需求:低空经济下,无人机批量化与性能升级的复合材料适配诉求; 现实痛点:无人机批量化发展中,复合材料选用的低成本与智能化难题 ; 破局方向:助力无人机批量化的复合材料低成本、智能化应用方案 ; 未来展望:适配无人机产业升级的复合材料低成本智能化发展方向。

0评论2026-03-30109

【报告嘉宾】高性能环氧树脂及其碳纤维预浸料在无人机及eVTOL领域的应用
报告嘉宾康红伟深圳市郎搏万先进材料有限公司 总经理国际先进材料与制造工程学会(SAMPE)北京分会常务理事,中国复合材料学会理事

0评论2026-03-28121

吉林首条船用高端碳纤维生产线在吉林化纤一次开车成功
3月26日,吉林化纤首条船舶领域专用高效率大丝束碳纤维生产线一次开车成功,成为我省首条应用于船舶制造领域的高端碳纤维生产线

0评论2026-03-28115