1.标准试验方法
压缩性能测试包括纵向（0°）压缩强度、压缩弹性模量、压缩泊松比，横向（90°）压缩强度和压缩弹性模量共五个材料性能参数。目前用于测试复合材料压缩性能的试验方法较多，如ASTM标准、SACMA标准和GB等，但从目前国内外出版的复合材料手册中可以发现，对于同一种材料体系，不同手册或不同测试单位给出的压缩性能值（主要是压缩强度）往往不同，有的甚至存在较大差异，究其原因，主要是性能测试所采用的试验方法不同，或者试验件的加工及试验夹具没有严格遵循试验方法规定。
国内外目前采用的复合材料压缩性能标准试验方法主要包括：GB/T 3856—2005《单向纤维增强塑料平板压缩性能试验方法》、GB/T 5258—2008《纤维增强塑料面内压缩性能试验方法》、SACMA SRM 1R—1994《美国材料供应商协会推荐的定向纤维增强聚合物基复合材料压缩性能试验方法》（SACMA Recommended Test Method for Compressive Properties of Ori-ented Fiber-Resin Composites）、ASTM D 695—2015《硬质塑料压缩性能标准试验方法》（Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastics）、ASTM D 3410—2016《通过剪切加载测定无工作段支持的聚合物基复合材料压缩性能标准试验方法》（Standard Test Method for Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear Loading）、ASTM D 6641—2016《用混合加载的压缩试验夹具测定聚合物基复合材料层合板压缩性能标准试验方法》（Standard Test Method for Determining the Compres-sive Properties of Polymer Matrix Composite Laminates Usinga Combined Loading Compression（CLC）Test Fixture）。
表10-2 压缩试验的分类
各标准试验方法的主要技术内容详见相关的标准试验方法。
2.适用范围
为了得到可靠的压缩性能数据，首先应了解各种标准压缩试验方法的适用范围。各标准具体的适用范围如下：
（1）ASTM D6641—2016 适用于对称均衡的复合材料。无加强片试件通常适用于低正交各向异性材料，如织物、短纤维复合材料以及0°层不超过50%或与之等效的层合板。高度正交各向异性材料，包括单向纤维复合材料，一般需要粘贴加强片。压缩应力通过端部施压和侧面剪切的复合加载形式引入到试件。
（2）ASTM D3410—2016 复合材料形式限定于连续或不连续纤维增强的复合材料，其弹性性能相对于试验方向是正交各向异性的。通过试样与楔形夹块接触面的剪切力将压缩载荷引入到试件中。适用由单向带、湿纤维束铺放、纺织物、短纤维制成的复合材料，或类似的产品形式。
（3）ASTM D695—2015 当采用相对低的应变或加载速率时，用于测定非增强、增强刚性塑料以及高模量复合材料的力学性能。适用于模量不超过41.4GPa的复合材料。不推荐用于方向性很强或连续纤维增强的复合材料。
（4）SACMA SRM 1R—1994 参照ASTMD695制定。适用于测定由定向高模量连续纤维（大于20GPa）增强的树脂基复合材料的压缩性能。其方法主要针对预浸料或类似形式的产品。
（5）GB/T 3856—2005 适用于测定单向纤维增强塑料0°和90°单向板的力学性能。
（6）GB/T 5258—2008 适用于测定纤维增强塑料的力学性能。有三种加载方式：剪切加载、端部加载及混合加载。
3.适用性分析
（1）ASTM D 6641—2016 采用直接施压试样端部，同时夹具与加强片摩擦产生剪切力的混合加载方式。可用于测试均衡对称复合材料层合板的压缩性能。一般情况下，0°方向纤维含量不超过50%的可不必采用加强片。该标准试验方法的优点在于：与ASTMD 3410—2016相比，对试验夹具和试件的公差要求相对较低；与SACMA SRM1R—1994相比，由于其工作段长度较大，可以粘贴应变计，因此只需一组试件即可同时测量其压缩弹性模量和压缩强度；在加载过程中可通过监测试件的弯曲百分比来检查试件的对中度。
（2）ASTM D3410—2016 与GB/T 3856—2005相比，其采用的压缩夹具消除了圆筒夹具的间隙问题，但是该标准对试验夹具和试件（包括加强片）的加工要求十分苛刻，也正因为如此，使用该方法往往可以获得更高的压缩强度值。
（3）ASTM D695—2015 有研究表明，在压缩试验过程中，试件的圆弧过渡区存在明显的应力集中，从而导致试件的破坏常常发生在该区，而不出现在预期的工作段内。表明该方法不适合用于测定高模量各向异性复合材料的压缩强度。
（4）SACMA SRM 1R—1994 国外工业界广泛使用该方法测试0°单向带复合材料的压缩强度，该试验方法的优点是对试验夹具和试件（包括加强片）的要求没有ASTM D 3410高，而且试件的尺寸小，有利于降低成本。但也存在以下的局限性：
1）需要同时提供两组试件，分别用于测试压缩强度和压缩弹性模量。
2）仅适用于测试单向及织物试件0°方向的压缩性能，而且对于织物材料，其单胞长度应小于试件的工作段长度（4.8mm）。
3）由于强度试件的工作段很短，无法粘贴电阻应变计，且模量试件（无加强片的）不适于加载至破坏，因此该标准不能获得破坏应变，也不能监控试件的弯曲百分比。
（5）GB/T 3856—2005 该标准试验方法的主要特点如下。
1）夹具：推荐的压缩夹具为圆筒形，其原理是通过圆锥形的楔形夹块以剪切形式将载荷传递到试件上。圆筒形夹具存在的最大问题，在于其具有导向作用的圆筒与加载用的圆锥体之间存在较大的间隙，在加载过程中试件容易产生弯曲现象，从而导致压缩破坏载荷偏低。
2）试样制备：除了试验机和夹具的对中度要求外，由该标准得到的试验数据还取决于加强片的厚度、平直度和平行度。这就要求将加强片粘接到试件上以后，必须对加强片表面进行精细研磨。
3）数据有效性判断准则：压缩试验结果和试件的弯曲程度密切相关，在加载过程中试件的弯曲会改变试件的失效模式，从而显著降低其承载能力。该标准的缺点之一是未建立判定压缩性能数据有效性的准则。
4）压缩弹性模量的计算：仅规定在载荷-应变曲线的初始直线段内计算压缩弹性模量，在应变范围的选择上引入了人为因素，而ASTM和SACMA标准中规定用于计算弹性模量的应变范围为0.1%～0.3%（破坏应变小于0.3%的另有规定），在一定程度上有利于降低数据的分散性。(www.xing528.com)
（6）GB/T 5258—2008 该标准方法包含了三种压缩载荷的传递方式，因此采用了三种类型的夹具，试件形式和尺寸稍有改变。
各标准试验方法的主要技术内容详见相关的标准试验方法。
2.适用范围
为了得到可靠的压缩性能数据，首先应了解各种标准压缩试验方法的适用范围。各标准具体的适用范围如下：
（1）ASTM D6641—2016 适用于对称均衡的复合材料。无加强片试件通常适用于低正交各向异性材料，如织物、短纤维复合材料以及0°层不超过50%或与之等效的层合板。高度正交各向异性材料，包括单向纤维复合材料，一般需要粘贴加强片。压缩应力通过端部施压和侧面剪切的复合加载形式引入到试件。
（2）ASTM D3410—2016 复合材料形式限定于连续或不连续纤维增强的复合材料，其弹性性能相对于试验方向是正交各向异性的。通过试样与楔形夹块接触面的剪切力将压缩载荷引入到试件中。适用由单向带、湿纤维束铺放、纺织物、短纤维制成的复合材料，或类似的产品形式。
（3）ASTM D695—2015 当采用相对低的应变或加载速率时，用于测定非增强、增强刚性塑料以及高模量复合材料的力学性能。适用于模量不超过41.4GPa的复合材料。不推荐用于方向性很强或连续纤维增强的复合材料。
（4）SACMA SRM 1R—1994 参照ASTMD695制定。适用于测定由定向高模量连续纤维（大于20GPa）增强的树脂基复合材料的压缩性能。其方法主要针对预浸料或类似形式的产品。
（5）GB/T 3856—2005 适用于测定单向纤维增强塑料0°和90°单向板的力学性能。
（6）GB/T 5258—2008 适用于测定纤维增强塑料的力学性能。有三种加载方式：剪切加载、端部加载及混合加载。
3.适用性分析
（1）ASTM D 6641—2016 采用直接施压试样端部，同时夹具与加强片摩擦产生剪切力的混合加载方式。可用于测试均衡对称复合材料层合板的压缩性能。一般情况下，0°方向纤维含量不超过50%的可不必采用加强片。该标准试验方法的优点在于：与ASTMD 3410—2016相比，对试验夹具和试件的公差要求相对较低；与SACMA SRM1R—1994相比，由于其工作段长度较大，可以粘贴应变计，因此只需一组试件即可同时测量其压缩弹性模量和压缩强度；在加载过程中可通过监测试件的弯曲百分比来检查试件的对中度。
（2）ASTM D3410—2016 与GB/T 3856—2005相比，其采用的压缩夹具消除了圆筒夹具的间隙问题，但是该标准对试验夹具和试件（包括加强片）的加工要求十分苛刻，也正因为如此，使用该方法往往可以获得更高的压缩强度值。
（3）ASTM D695—2015 有研究表明，在压缩试验过程中，试件的圆弧过渡区存在明显的应力集中，从而导致试件的破坏常常发生在该区，而不出现在预期的工作段内。表明该方法不适合用于测定高模量各向异性复合材料的压缩强度。
（4）SACMA SRM 1R—1994 国外工业界广泛使用该方法测试0°单向带复合材料的压缩强度，该试验方法的优点是对试验夹具和试件（包括加强片）的要求没有ASTM D 3410高，而且试件的尺寸小，有利于降低成本。但也存在以下的局限性：
1）需要同时提供两组试件，分别用于测试压缩强度和压缩弹性模量。
2）仅适用于测试单向及织物试件0°方向的压缩性能，而且对于织物材料，其单胞长度应小于试件的工作段长度（4.8mm）。
3）由于强度试件的工作段很短，无法粘贴电阻应变计，且模量试件（无加强片的）不适于加载至破坏，因此该标准不能获得破坏应变，也不能监控试件的弯曲百分比。
（5）GB/T 3856—2005 该标准试验方法的主要特点如下。
1）夹具：推荐的压缩夹具为圆筒形，其原理是通过圆锥形的楔形夹块以剪切形式将载荷传递到试件上。圆筒形夹具存在的最大问题，在于其具有导向作用的圆筒与加载用的圆锥体之间存在较大的间隙，在加载过程中试件容易产生弯曲现象，从而导致压缩破坏载荷偏低。
2）试样制备：除了试验机和夹具的对中度要求外，由该标准得到的试验数据还取决于加强片的厚度、平直度和平行度。这就要求将加强片粘接到试件上以后，必须对加强片表面进行精细研磨。
3）数据有效性判断准则：压缩试验结果和试件的弯曲程度密切相关，在加载过程中试件的弯曲会改变试件的失效模式，从而显著降低其承载能力。该标准的缺点之一是未建立判定压缩性能数据有效性的准则。
4）压缩弹性模量的计算：仅规定在载荷-应变曲线的初始直线段内计算压缩弹性模量，在应变范围的选择上引入了人为因素，而ASTM和SACMA标准中规定用于计算弹性模量的应变范围为0.1%～0.3%（破坏应变小于0.3%的另有规定），在一定程度上有利于降低数据的分散性。
（6）GB/T 5258—2008 该标准方法包含了三种压缩载荷的传递方式，因此采用了三种类型的夹具，试件形式和尺寸稍有改变。
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