航空材料力学性能检测设备和夹具

1.试验机

试验机的静态载荷精度应满足标准要求，并进行定期校验。

2.对中度校核方法

试验机加载系统的对中度不合格会引起试样提前破坏或增大性能数据的分散性。ASTM D3039推荐了相关方法来校核系统的对中度。在试样工作段中间部位粘贴三个应变计，两个贴在试样同一面的边缘附近，另一个贴在试样另一面的中间位置，如图10-2所示。对该试样施加拉伸载荷，采集三个应变计的应变数据以计算试样的弯曲百分比，通过弯曲百分比的大小来判断对中度好坏。试样关于y轴和z轴的弯曲百分比分别按照式（10-1）和式（10-2）计算。式（10-3）和式（10-4）分别是试样的平均应变和总弯曲量计算公式。

式中 B_y——绕y轴的弯曲百分比；

B_z——绕z轴的弯曲百分比；

ε₁、ε₂、ε₃——应变计1、2、3的纵向应变值，如图10-2所示。

平均应变：(www.xing528.com)

图10-2 应变计粘贴位置图

总弯曲量：

B_total=|B_y|+|B_z| （10-4）

对中度良好是指在应变大于0.1%时，试样的弯曲百分比应在3%以内。

3.测量应变的要求

试验中一般通过安装引伸计或在试样上粘贴应变计来测量应变。引伸计的标距一般应在10～50mm范围内，引伸计的安装应注意避免刀口损伤复合材料的外层纤维，从而导致材料过早断裂。如果采用应变计进行测量，应特别注意应变计的粘贴应对中。有结果表明，应变计与考察方向偏差2°可能导致15%的测量误差。推荐使用有效长度为6mm以上的应变计，因为尺寸大的应变计更容易对中和消除局部变化，并提供尽可能大的散热面积，以缓解试验过程中的“热漂移”问题。对于机织物试样，应变计的有效长度应至少覆盖机织物的一个特征重复单元。