TCSTM-《纤维增强复合材料拉挤型材 -用双锥形试样测定拉伸性能的试验方法标准》

ICS83.120

CCSQ23

团体标准

T/CSTMXXXXX—2023

纤维增强复合材料拉挤型材

用双锥形试样测定拉伸性能的试验方法

Standardtestmethodfortensilepropertiesofpultrudedfiberreinforced

polymercomposites—Usingadual-taperedspecimen

2023-XX-XX发布202X-XX-XX实施

中关村材料试验技术联盟发布

T/CSTMXXXXX—2023

纤维增强复合材料拉挤型材

用双锥形试样测定拉伸性能的试验方法

1范围

本标准规定了纤维增强复合材料拉挤型材拉伸性能试验的试样尺寸、试验条件、试验步骤、计

算和试验报告。

本标准适用于纤维增强复合材料拉挤型材的拉伸性能测定。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用

文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）

适用于本文件。

GB/T1446纤维增强塑料性能试验方法总则

GB/T1447纤维增强塑料拉伸性能试验方法

3术语和定义

GB/T1447界定的术语和定义适用于本文件。

4试验原理

对双锥形试样，通过特制夹具对夹持端进行夹持，并沿试样轴向匀速施加静态拉伸荷载，在试

样工作段形成拉力场，直至试样断裂或达到预定的伸长，在整个过程中，测量试样的载荷和伸长，

以测定拉伸应力（屈服应力、断裂应力或拉伸强度）、拉伸弹性模量和泊松比，绘制应力-应变曲

线。

5试验条件

5.1环境条件

5.1.1常温环境条件

常温环境条件按GB/T1446实验室标准环境条件的规定。

5.1.2非常温环境条件

对于非常温试验，首先将环境箱和试验夹具预热或冷却至试验温度，然后将试样加热或冷却至

试验温度，并用与试样工作段直接接触的温度传感器进行校验，将试件在试验温度下保温5min～

2

T/CSTMXXXXX—2023

10min后开始试验（对于高温状态的湿态试样则保温2min～3min，且应变片的粘贴步骤在状态调节

之前），试验中试样温度保持在试验温度的±3℃范围内。

5.2试样状态

5.2.1干态试样状态调节

试验前，试样在实验室标准环境条件下至少放置24h。

5.2.2湿态试样状态调节

试验前，试样调节至温度70℃±3℃和相对湿度85%±5%所要求的吸湿状态，将试样用湿布包

裹放入密封袋内临时保存至实验开始，保存时间不超过14天。

5.3设备条件

5.3.1试验机和测试仪器

试验机和测试设备符合GB/T1446的规定。

5.3.2环境箱

环境箱的控制精度满足试验要求，检定合格并在有效期内。

5.4加载条件

加载速率为2mm/min，加载之前，应确定夹持牢固且试样中心线与夹头中心线一致，采用合适

的夹持力保证对试样不损伤且加载过程不打滑。

6试样

6.1试样制备

试样为采用拉挤成型工艺制备的拉挤型材。

6.2试样尺寸

试样为一种带顶推面的双锥形试件，上下左右均对称，尺寸符号如图1所示。具体尺寸见表1。

3

T/CSTMXXXXX—2023

图1尺寸符号示意图

表1双锥形试样尺寸表（mm）

夹持段测试段夹持段测试段夹持段测试段过渡段过渡段宽度

序总长度

厚度厚度宽度宽度长度长度长度曲率半径

号L

t1t2w1w2L0L1L2R1

13.001.00103.0050.050.075.0300.0805

23.251.00103.0050.050.075.0300.0805

33.501.00103.0050.050.075.0300.0805

43.751.00103.0050.050.075.0300.0805

54.001.00104.0050.050.075.0300.0939

64.251.00104.0050.050.075.0300.0939

74.501.00104.0050.050.075.0300.0939

84.751.00104.0050.050.075.0300.0939

95.001.00104.0050.050.075.0300.0939

105.251.00104.0050.050.075.0300.0939

115.501.00104.0050.050.075.0300.0939

125.751.00104.0050.050.075.0300.0939

136.001.00104.0050.050.075.0300.0939

146.251.50104.0050.050.075.0300.0939

156.501.50104.0050.050.075.0300.0939

166.751.50104.0050.050.075.0300.0939

177.001.50104.0050.050.075.0300.0939

187.251.50104.0050.050.075.0300.0939

197.501.50104.0050.050.075.0300.0939

207.752.00104.0050.050.075.0300.0939

218.002.00104.0050.050.075.0300.0939

228.253.00104.0050.050.075.0300.0939

238.503.00104.0050.050.075.0300.0939

4

T/CSTMXXXXX—2023

248.753.00104.0050.050.075.0300.0939

259.003.00104.5050.050.075.0300.01024

269.253.00104.5050.050.075.0300.01024

279.503.00105.0050.050.075.0300.01126

289.753.00105.0050.050.075.0300.01126

2910.003.00105.0050.050.075.0300.01126

3010.254.00156.0050.050.075.0300.0627

3110.504.00156.0050.050.075.0300.0627

3210.754.00156.0050.050.075.0300.0627

3311.004.00156.0050.050.075.0300.0627

3411.254.00156.0050.050.075.0300.0627

3511.504.00156.0050.050.075.0300.0627

3611.754.00156.0050.050.075.0300.0627

3712.005.00156.0050.050.075.0300.0627

3812.255.00156.0050.050.075.0300.0627

3912.505.00156.0050.050.075.0300.0627

4012.755.00156.0050.050.075.0300.0627

4113.005.00156.0050.050.075.0300.0627

4213.255.00156.0050.050.075.0300.0627

4313.505.00156.0050.050.075.0300.0627

4413.755.00156.0050.050.075.0300.0627

4514.005.00156.0050.050.075.0300.0627

4614.255.00156.0050.050.075.0300.0627

4714.505.00156.0050.050.075.0300.0627

4814.755.00156.0050.050.075.0300.0627

4915.005.00156.0050.050.075.0300.0627

5015.256.00208.0050.050.075.0300.0472

5115.506.00208.0050.050.075.0300.0472

5215.756.00208.0050.050.075.0300.0472

5316.006.00208.0050.050.075.0300.0472

5416.256.00208.0050.050.075.0300.0472

5516.506.00208.0050.050.075.0300.0472

5616.756.00208.0050.050.075.0300.0472

5717.006.00208.0050.050.075.0300.0472

5817.256.00208.0050.050.075.0300.0472

5917.506.00208.0050.050.075.0300.0472

6017.757.00208.0050.050.075.0300.0472

6118.007.00208.0050.050.075.0300.0472

6218.257.00208.0050.050.075.0300.0472

5

T/CSTMXXXXX—2023

6318.507.00208.0050.050.075.0300.0472

6418.757.00208.0050.050.075.0300.0472

6519.007.00208.0050.050.075.0300.0472

6619.257.00208.0050.050.075.0300.0472

6719.507.00208.0050.050.075.0300.0472

6819.757.00208.0050.050.075.0300.0472

6920.007.00208.0050.050.075.0300.0472

7020.258.002510.0050.050.075.0300.0379

7120.508.002510.0050.050.075.0300.0379

7220.758.002510.0050.050.075.0300.0379

7321.008.002510.0050.050.075.0300.0379

7421.258.002510.0050.050.075.0300.0379

7521.508.002510.0050.050.075.0300.0379

7621.758.002510.0050.050.075.0300.0379

7722.008.002510.0050.050.075.0300.0379

7822.258.002510.0050.050.075.0300.0379

7922.509.002510.0050.050.075.0300.0379

8022.759.002510.0050.050.075.0300.0379

8123.009.002510.0050.050.075.0300.0379

8223.259.002510.0050.050.075.0300.0379

8323.509.002510.0050.050.075.0300.0379

8423.759.002510.0050.050.075.0300.0379

8524.009.002510.0050.050.075.0300.0379

8624.259.002510.0050.050.075.0300.0379

8724.509.002510.0050.050.075.0300.0379

8824.759.002510.0050.050.075.0300.0379

8925.009.002510.0050.050.075.0300.0379

9025.2510.003012.0055.050.070.0300.0277

9125.5010.003012.0055.050.070.0300.0277

9225.7510.003012.0055.050.070.0300.0277

9326.0010.003012.0055.050.070.0300.0277

9426.2510.003012.0055.050.070.0300.0277

9526.5010.003012.0055.050.070.0300.0277

9626.7510.003012.0055.050.070.0300.0277

9727.0010.003012.0055.050.070.0300.0277

9827.2510.003012.0055.050.070.0300.0277

9927.5010.003012.0055.050.070.0300.0277

10027.7510.003012.0055.050.070.0300.0277

10128.0010.003012.0055.050.070.0300.0277

6

T/CSTMXXXXX—2023

10228.2510.003012.0055.050.070.0300.0277

10328.5010.003012.0055.050.070.0300.0277

10428.7511.003012.0055.050.070.0300.0277

10529.0011.003012.0055.050.070.0300.0277

10629.2511.003012.0055.050.070.0300.0277

10729.5011.003012.0055.050.070.0300.0277

10829.7511.003012.0055.050.070.0300.0277

10930.0011.003012.0055.050.070.0300.0277

6.3试样数量

每组试样数量不少于5个。

6.4试验夹具

试验应用特制夹具来完成，适合试验的夹具设计如图A.1所示。

7试验步骤

7.1试验前准备

7.1.1按GB/T1446的规定进行试样外观检查。

7.1.2按5.2的规定进行试样状态调节。

7.1.3将合格试样进行分组编号，测量每个试样工作段L1的5个不同截面的宽度（精确到0.02mm）

和厚度（精确到0.01mm），分别取其算数平均值作为w2和t2。

7.1.4粘贴应变片或安装引伸计

每组试样中选择1~2个试样，在其工作段中心两个表面对称位置背对背地粘贴应变片（见图2）

或安装引伸计（见图3），并按式（1）计算试样的弯曲百分比：

|휀푓−휀푏|

퐵푦=(1)

|휀푓+휀푏|

7

T/CSTMXXXXX—2023

1——横向应变片1——1#引伸计

2——纵向应变片2——2#引伸计

图2应变片粘贴示意图图3引伸计安装示意图

퐵푦——试样弯曲百分比（%）；

휀푓——正面传感器应变示数；휀푏——背面传感器应变示数

若弯曲百分比不超过3%，则同组的其他试样可使用单个传感器；若弯曲百分比大于3%，则

同组所有事试样均应背对背粘贴应变片或安装引伸计，试样的应变取两个背对背应变片或引伸计

测得的应变的算术平均值。

7.2试验

7.2.1常温试验按照5.1.1的规定进行；非常温试验按照5.1.2的规定进行。

7.2.2安装试样并按5.4的规定进行设置。

7.2.3在试样工作段安装测量变形的仪表。施加初载（约为破坏荷载的5%），检查试样及测试设

备，保证系统处于正常工作状态。

7.2.4测定拉伸应力时，连续加载直至试样破坏，记录屈服荷载、破坏荷载及破坏模式。

8

T/CSTMXXXXX—2023

7.2.5测定拉伸弹性模量和泊松比时，无自动记录装置可采用分级加载，极差为破坏荷载的5%～

10%，至少分五级加载且施加荷载不得超过破坏荷载的50%，记录各级加载量及相应的变形增量，

至少重复测定三次，取其两次稳定的数据；有自动记录装置时则连续加载直至试样破坏。

7.2.6破坏处在非工作段的试样仍用工作段横截面积来计算拉伸强度，破坏处在明显内部缺陷处或

夹持段的试样应予作废，同批有效试样不足五个时应重新试验。

8计算

8.1拉伸强度

拉伸强度按式（2）计算，结果保留三位小数：

퐹푚푎푥

휎푡=(2)

푤2∙푡2

휎푡——拉伸强度（MPa）；퐹푚푎푥——破坏荷载（N）。

8.2拉伸弹性模量

8.2.1分级加载时，拉伸弹性模量按式（3）计算，结果保留三位小数：

퐿1∙∆퐹

퐸푡=(3)

푤2∙푡2∙∆퐿1

퐸푡——拉伸弹性模量（MPa）；∆퐹——载荷-变形曲线的初始直线段的载荷增量（N）；

∆퐿1——与载荷增量对应的工作段L1内的变形增量（mm）

′′′

8.2.2自动记录装置测定时，对于给定的应变ε=0.0025和ε=0.0005，拉伸弹性模量按式（4）计

算，结果保留三位小数：

휎′′−휎′

퐸=(4)

푡휀′′−휀′

휎′′——휀′′=0.0025对应的拉伸应力（MPa）；

휎′——휀′=0.0005对应的拉伸应力（MPa）。

注：如材料说明或技术说明另有规定，휀′′和휀′可取其他值。

8.3泊松比

泊松比按式（5）计算，结果保留三位小数：

휀2

휇=−(5)

휀1

휇——泊松比；

휀1、휀2——分别为与荷载增量∆P对应的轴向应变和横向应变。

8.4绘制应力-应变曲线

9

T/CSTMXXXXX—2023

9试验报告

试验报告包括以下内容：

1）试验项目名称；

2）执行标准；

3）试验人员、试验时间和地点；

4）试样数量、尺寸、制备情况、材料及规格；

5）试验温度、相对湿度和试样状态调节参数；

6）试验设备型号及规格；

7）与本标准的不同之处及试验异常情况：

8）试验结果：包括每个试样的破坏模式、极限荷载、最大应变、拉伸强度、拉伸弹性模量、泊松

比以及计算弹性模量的应变范围，同组试样应有以上参数的算术平均值、标准差和离散系数，绘制

应力-应变曲线。

10

T/CSTMXXXXX—2023