夹芯结构的弯曲实验方案.docx

夹芯结构的弯曲实验方案一、 实验目的1、 通过夹层结构长梁试样的三点弯曲试验测定面板的弯曲强度；2、 通过夹层结构短梁试样的三点弯曲测定芯子的剪切强度；3、 通过夹层结构长梁试样的外伸梁三点弯曲测定弯曲刚度和剪切刚度；从而测定面板的弹性模量和芯子的剪切模量。二、试验设备和试验条件1、 试验机要求1.1、 试验机载荷误差不应超过1%；1.2、 机械式和油压式试验机的使用吨位选择应使试样施加载荷落在满载的10%90%范围内（尽量落在满载的一边），且不应小于试验机满载的4%；1.3、 能获得恒定的加载速度。当实验速度不大于10mm/min时，误差不应差20%；当实验速度大于10mm/min时，误差不应差10%；1.4、 电子拉力试验机和伺服液压式试验机使用的选择应参照该机的说明书；1.5、 测量变形的仪器表相对误差均不超过1%；2、 加载压头及支座。加载压头垫块平面部分宽度应满足10mmB30mm。支座处可以自由转动的垫块，平面部分宽度应满足10mmB、20mm；3、 加载压头与试样之间垫上一块硬质橡胶垫片，其宽度大于压头宽度，厚度为35mm；4、 位移传感器，变形计，精度为0.001mm；5、 游标卡尺、卡钳，精度为0.01mm；6、 加载速度随试样跨距、厚度及材料性能而改变；7、 实验环境 7.1、温度：（232）；相对湿度：（5010）%；7.2、实验室非标准环境条件。若不具备试验标准环境条件时，选择接近实验室标准环境条件的实验室环境条件。三、试样1、 试样为矩形截面的长方形形状。2、 试样厚度与夹层结构制品厚度相同。当夹层结构制品厚度未定时，为测定面板弯曲强度和芯子剪切性能，芯子厚度取15mm，面板厚度取0.31.0mm。3、 试样宽度应小于跨距的二分之一。 3.1、对于硬质泡沫塑料、轻木灯连续芯子，试样宽度为60mm； 3.2、对于蜂窝、波纹板等格子型芯子，试样宽度为60mm，或至少应包括4个完整格子。 4、试样长度为跨距加40mm或加三分之一厚度，选其中数值较大者，跨距根据实验目的而定。 4.1、测定芯子剪切强度时，三点弯曲的跨距应满足式（1）：l2ftftcb (1)l-跨距，单位为毫米（mm）;f-面板的拉压许用应力，单位为兆帕（Mpa）；tf-面板的厚度，单位为毫米（mm）;tcb-芯子的剪切强度，单位为兆帕（Mpa）。4.2、测定面板强度时，三点弯曲的跨距应满足式（2）：l2ftftcb (2)l-跨距，单位为毫米（mm）;f-面板的拉压许用应力，单位为兆帕（Mpa）；tf-面板的厚度，单位为毫米（mm）;tcb-芯子的剪切强度，单位为兆帕（Mpa）。4.3、测定夹层结构的弯曲刚度、剪切刚度时，采用外伸梁的三点弯曲，其跨距一般取（1）式等值时，外伸臂长度a为跨距的三分之一或二分之一。4.4、对于纤维增强塑料等复合材料夹层结构，跨距、外伸臂长度等参见表1.5、对于正交各向异性结构，试样分纵向和横向两种。6、试样加工。 6.1、机械加工法。 6.1.1、试样的取位区，一般宜距板材边缘（已切除工艺毛边）30mm以上，最小不得小于20mm，若取位区有气泡、分层、树脂淤积、褶皱、翘曲、错误铺层等缺陷，则应避开。 6.1.2、若对取位区有特殊要求或需从产品中取样时，则按有关技术要求确定，并在实验报告中注明。 6.1.3、纤维增强塑料一般为各向异性，应按各向异性材料的两个主方向或预先规定的方向（例如板的纵向和横向）切割试样，且严格保证纤维方向和铺层方向与实验要求相符。 6.1.4、纤维增强塑料应采用硬质合金刃具或砂轮片等加工。加工时要防止试样产生分层、刻痕和局部挤压等机械损伤。 6.1.5、加工试样时，可采用水冷却（禁止用油）。加工后，应在适宜条件下对试样及时进行干燥处理。 6.1.6、对试样的成型表面不宜加工。当需要加工时，一般单面加工，并在实验报告中注明。 7、试样数量。力学性能试样每组不少于5个，并保证同批有5个有效试样。物理性能试样按照相应标准的规定。四、试样的状态调节1、试验前，试样在实验室标准环境条件下至少放置24h。2、若不具备实验室标准环境条件，试验前，试样可在干燥器内至少放置24h。3、特殊状态调节条件按需要而定。五、试验步骤 1、试样外观检查。实验前，试样需经外观检查，如有缺陷或不合尺寸及制备要求者，应予作废。 2、将合格试样编号，测量试样跨距内任意三处的宽度和厚度，取算数平均值。面板厚度取名义厚度或同一批试样的平均厚度。 3、按照选定跨距调整支座，跨距中安装位移传感器。测刚度时，按外伸梁三点弯曲方法安装三只位移传感器。 4、测定强度时，把试样安放在三点弯曲试验的支座上，加上加载压头，并在压头和试样间垫上一块硬质橡胶垫片，调整试验机零点，按选定的加载速度，均匀连续加载至试样破坏，读取破坏载荷，观察并记录破坏形式。 5、测定刚度时，施加预加载荷（破坏载荷的1520%），取消试样与支座间的空隙，卸至初载（破坏载荷的5%），调整仪表零点，然后以破坏载荷的5%为级差，按规定的加载速度，分级加载至破坏载荷的4050%，记录各级载荷相应的挠度值。若需整个载荷-挠度资料，则应测到破坏为止。如有自动记录仪表，则