通過對復合材料進行廣泛的標準化和非標準化力學試驗，可以表征這些材料的特性。這些測試包括拉伸、壓縮、彎曲、剪切、沖擊和疲勞。此外，復合材料的機械測試還需要使用能夠進行負載控制、位移控制和應變控制測試的材料測試系統。測試這些各向異性材料的主要挑戰之一是需要開發各種各樣的夾具，以提供在不同條件下測試材料的各種方法。Advanses測試實驗室的工程師熟悉國際標準和一系列法規要求，并根據ISO和ASTM規范對復合材料進行表征，其復合材料測試實驗室通過了靜態、動態和疲勞測試的認證。1、單向拉伸試驗（定向）（ASTM D638，ISO 527）ζ=材料樣品的荷載/面積…………..（1）
ε=δl（長度變化）/l（初始長度）…………..（2）
曲線（E）的初始線性部分的斜率是楊氏模量，由下式給出：E=（ζ2-ζ1）/（ε2-ε1）…………..（3）
復合材料的單軸拉伸試驗四點彎曲試驗提供了彎曲彈性模量、彎曲應力和彎曲應力的值。該試驗與三點彎曲試驗非常相似。主要區別在于，由于增加了第四個鼻梁用于加載，梁的兩個加載點之間的部分被置于最大應力下。在3點彎曲試驗中，只有加載鼻下方的梁部分受到應力。
四點彎曲試驗這種安排有助于測試高剛度材料，如陶瓷注入聚合物，其中最大應力下缺陷的數量和嚴重程度與材料的彎曲強度和裂紋萌生直接相關。與三點彎曲彎曲試驗相比，四點彎曲試驗在兩個加載銷釘之間的區域沒有剪切力。泊松比是用于結構設計的最重要參數之一，所有因受力引起的尺寸變化都需要考慮在內，特別是對于3d打印材料。對于該試驗方法，泊松比僅從單軸應力產生的應變中獲得。參照ASTM D3039標準，通過向試樣施加拉力并測量試樣在應力下的各種性能來進行測試。兩個應變片以0度和90度的角度連接到試樣上，以測量橫向應變和線性應變。橫向應變和線性應變的比值提供了泊松比。當產品在壓縮載荷條件下工作時，3d打印材料的壓縮性能非常重要。測試是在與面平面垂直的方向進行的，因為芯將放置在結構夾層結構中。與壓縮有關的測試程序要求在準靜態條件下應用變形，消除質量和慣性效應。
復合材料壓縮試驗與壓縮相關的試驗程序要求在準靜態條件下施加變形，從而消除質量和慣性效應的試驗條件。根據波音BSS 7260標準，修改后的ASTM D695和波音BSS 7260作為測試規范，可使用加載壓縮測試夾具確定聚合物基復合材料的抗壓強度和剛度。該試驗程序通過端部加載將壓縮力引入試樣。5、軸向疲勞試驗 （ASTM D7791和D3479）ASTM D7791描述了單軸加載條件下塑料動態疲勞性能的測定。對剛性或半剛性塑料樣品進行強度加載（程序A），對剛性塑料樣品施加非壓縮加載（程序B），以確定加工、表面條件、應力等對承受大量單軸應力的塑料和增強復合材料的抗疲勞性的影響。該結果可用于候選材料高承載性能的研究。ASTM建議測試頻率為5hz或更低。測試可以在負載/應力或位移/應變控制下進行。該試驗方法允許應力或應變的產生作為循環的函數，疲勞極限的特征是試件的破壞或達到10E+07循環。通過R比率定義最大和最小應力或應變水平。
復合材料的軸向疲勞試驗通過三點彎曲試驗可以了解復合材料和熱塑性3d打印材料的彎曲應力、彎曲應力和應變。試件處于水平位置加載，其橫截面的上部發生壓應力，下部發生拉應力。這是通過使用圓桿或曲面從下方支撐試樣來實現的。提供具有適當半徑的圓棒或支撐，以便與試樣有一個接觸點或接觸線。載荷由試樣頂面上的圓頭施加。如果試樣的橫截面對稱，則最大拉伸應力和壓縮應力相等。該試驗夾具和幾何結構提供了加載條件，從而使試樣在拉伸或壓縮時失效。
3點彎曲試驗對于大多數復合材料，抗壓強度低于抗拉強度，試樣將在壓縮表面失效。這種壓縮破壞與單個纖維的局部屈曲（微屈曲）有關。
原文始發于微信公眾號（艾邦復合材料網）：簡要了解復合材料的幾種常見測試內容與相關標準
