碳纤维管力学拉伸强度测试方法
碳纤维管力学拉伸强度测试方法：
碳纤维管状复合材料是一种受力形式合理的结构元件，封闭的管状试件能避免板状试件自由边缘应力分布不均匀的问题，广泛地用于航空和航天飞行器等器件中。碳纤维管状复合材料力学性能的试验与评价在它的开发与应用中发挥等会儿*重要的作用，尤其是在材料设计中，因此济南川佰仪器主要围绕着碳纤维管状复合材料构件的拉伸强度测试方法，设计了多种实验方案，分别从实验方案中设计，具体实验实施、实验结果、数据曲线等方面进行了分析，zui后通过实验过程破坏机理分析数据的对比得到较优的实验方法。
碳纤维管状复合材料拉伸试验：
碳纤维管状复合材料拉伸强度测定时测试其在一定环境条件下受轴向力或能量作用时所表现出的特性，其强度的测定与该管的设计计算、材料选择、工艺评价、材质的检验等密切关系，测出的机械性能数据不仅决定材料本身，还与试验的条件有关。
参照GB/T5349-2005《纤维增强热固性塑料管轴向拉伸性能试验方法》，可将碳纤维管状复合材料拉伸性能测试方法分两种 ：整体拉伸方法和取样拉伸方法，整体拉伸方法适用于公式直径D≤100mm的式样，取样拉伸方法适用于公式直径D≥150mm的式样。公式直径为100-150mm的构件可参照使用。
对于取样拉伸法，参照GB/t5349-2005，试样形状和尺寸见图1、表1.将试样安装到电子试验机平夹头上即可按照普通复合材料板材测试方法进行拉伸试验机。具体实验可参照《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》。因此以下将重点研究整体拉伸的测试方法
1.1取样的制备
本实验所用碳纤维管状复合材料采用T300(3k)碳纤维环氧树脂预浸布缠绕而成，经纱密度5根/cm纬纱密度3根/cm，共2层，煤层厚度0.15mm。经固化等一系列工序zui终制成圆管产品，其外径20mm壁厚1mm。
碳纤维T300（3K）的性能和ST300环氧树脂的性能见表2
1.2实验方案
参考GB/T5349-2005，选受拉试件长度为550mm，两端夹持端长度各为50mm，试验段长度450mm，由于实验所用管材为脆性空心管，为避免被夹具夹持破坏，在夹持段管内塞入外径为18mm长度为50mm的铁芯，试样见图2，实验方案1为圆管直接在试验机上拉伸，实验方案2为在试样的端部夹持部位包产砂纸之后再安装在夹具上进行拉伸
1.3实验环境
试验在WDW-100型微机控制电子试验机上进行，该试验机式zui大拉伸载荷为100KN，试验力准确度为±1%，位移分辨率为0.01mm。实验参照BG/T1446-2005进行，实验室环境温度在180℃-23℃相对湿度在65%-8%，采用位移连续加载方式，加载速度为3mm/min
WDW-100微机控制电子试验机（落地式）
主要用途
本机可对金属、非金属及复合材料进行力学性能测试和分析研究，广泛应用于航天航空、石油化工、机械制造、塑料橡胶、陶瓷建材、金属材料、建筑工程等行业，以及高等院校、科研机构、技术监督、质检站所等部门。可根据GB/ISO/ASTM/JIS/DIN等标准进行拉伸、压缩、弯曲、剪切及各种高低温试验，可检测材料的屈服强度、抗拉（压、弯）强度、延伸率、非比例强度、弹性模量等参数。
主机结构
该机采用双空间落地式结构，上空间拉伸，下空间压缩、弯曲。主机部分由四立柱、上横梁、中横梁、工作台组成落地式框架，调速系统安装在工作台下部，由调速精度高、范围宽、性能稳定的日本松下交流伺服电机通过同步齿形带减速系统带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠副驱动中横梁，带动拉伸附具（或压缩、弯曲附具）上下移动，实现试样的加荷和卸载。该结构具有高刚度、率、传动稳定。主机主要零部件在加工中心进行加工，保证了主机的精度。
附具标准配置
楔形拉伸附具、压缩附具、弯曲附具各一套
测试平台
本机采用品牌计算机作为硬件平台，利用计算机PCI（采用即插即用PNP技术）插槽与试验机采集控制系统直接连接告诉、准确、实时采集处理数据，测控软件以WINDOWS操作系统作为平台，界面温和、直观、层次分明、操作简单。测控软件能够满足不同材料的试验测试。可根据相关国际标准、国家标准或行业标准测试各种材料的物理性能力学试验，可输出用户理想的报告。
试验力测量：
负荷测量：采用0.02%FS高稳定性、高精度的进口轮辐式负荷传感器，配以高性能的测量放大系统，保证了试验力的高分辨率。可根据用户需求配置多个传感器，实现了试验力宽范围的测量。
试样变形测量：采用24位A/D转换单片机采集系统，经计算机数据处理，实现试样的变形测量。
位移测量：采用2000P/R高精度进口光电编码器与精密丝杠同轴旋转，同时通过数字电路倍频整形后实现上下夹头相对位移的测量。
试验力控制系统
采用进口全数字交流伺服控制器，控制高性能的交流伺服电机驱动同步齿形带，带动两对高精度无间隙的精密丝杠传动。具有加载平稳、低速性能好、无间隙、传动效率高、噪音低
传动平稳等优点。
操作便利
在外置主机控制器上具体6个按键分别为快上、快下、慢上、慢下、开始、清零。
保护装置
根据不同的试验位置，可调节限位开关的位置，有效地防止夹具对撞。
具有过载、过流、漏电等保护功能。
