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ASTM D3552纖維增強金屬基復合材料的拉伸性能試驗方法簡介

一 、應用范圍：

ASTM D 3552 Standard test method for tension Properties of Fiber Reinforced Metal Matrix Composite Materials試驗方法適用于測定連續或不連續高模量纖維增強的金屬基復合材料拉伸力學試驗性能，該試驗方法用于在常溫環境或高溫環境中對試件施加單軸載荷的拉伸試驗.參考標準D3039/D 3039M聚合物基復合材料拉伸性能試驗方法，E 8金屬材料拉伸試驗方法，ASTM E 1012拉伸載荷下試樣對中標定的操作規程。

二、拉伸試驗方法概述：

將纖維增強金屬基復合材料拉伸試件安裝到力學試驗機拉伸夾具夾頭中，以設定的恒定加載速率施加單向拉伸載荷，直至試件出現破壞，由破壞前承受的最大載荷確定材料的極限強度。若用應變或位移傳感器測試試樣應變，則能確定材料的應力-應變參數，從而得到極限拉伸應變、比例極限和拉伸彈性模量等試驗參數。

三、標準試驗方法的意義：

本試驗方法是為了得到用于材料標準，研究與開發，質量保證以及結構設計和分析的拉伸力學試驗數據。影響拉伸響應并應在報告中給出的因素包括：材料、材料制備和鋪貼方法、試件鋪層順序、試件制備、試件狀態調節、試驗環境、試件對中和夾持、試驗速度、在某一溫度下的時間和增強體體積百分數。從本試驗方法可獲得試驗方向的性能包括：極限拉伸強度、極限拉伸應變、拉伸彈性模量、泊松比等試驗參數。

四、試驗設備要求：

   復合材料拉伸試驗機配備液壓拉伸試驗夾頭（推薦使用平推對夾夾頭）（可以夾持圓棒試樣或平板試件）、高溫試驗裝置、高溫拉伸試驗夾具、加載速率可以從軟件端進行設置、載荷顯示用計算機端能顯示試驗件承受總載荷的適當的載荷指示。該裝置應在規定的試驗速率下運行，且給出的載荷精度應在顯示值的±0.5%以內。試驗機精度應按操作規程E 4驗證。因此應選擇用于每個特定試驗時標定的載荷范圍，來保證預期的最大載荷在標定載荷范圍的20~80%，這是為確保線性標定載荷相應和防止載荷傳感器不會超載，拉伸夾頭的對中需滿足ASTM E1012對同軸度的要求，FL5105拉伸試驗機配置液壓平推拉伸夾具滿足其加載要求，用于復合材料變形測試的引伸計應滿足操作規程E 83，對工作段長度為25 mm的試件，B-1級要求可用來代替應變計，它也用在超過應變計使用溫度的高溫試驗中，即高溫引伸計應按E 83定期標定。

五、試驗的計算：

拉伸強度：拉伸極限強度等于最大載荷除以平均橫截面積，計算到3位有效數字，單位為MPa；彈性模量：通過確定應力-應變曲線直線段斜率來計算彈性模量，在曲線上標出計算段的位置，模量單位為GPa；計算斷裂時的總應變：用百分數或微應變(με)給出斷裂時的總應變，對每組試驗，計算并給出每個性能的平均值和標準差。