ASTM C1869-18(2023)
纤维增强先进陶瓷复合材料开孔拉伸强度的标准测试方法

Standard Test Method for Open-Hole Tensile Strength of Fiber-Reinforced Advanced Ceramic Composites

标准号

ASTM C1869-18(2023)

发布

2023年

发布单位

美国材料与试验协会

当前最新

ASTM C1869-18(2023)

 

 

引用标准

ASTM C1145 ASTM C1239 ASTM C1275 ASTM C1326 ASTM C1327 ASTM C1359 ASTM C1465 ASTM C1773 ASTM C1793 ASTM C373 ASTM D3039/D3039M ASTM D3878 ASTM D5766/D5766M ASTM D6856/D6856M ASTM E1012 ASTM E105 ASTM E122 ASTM E1402 ASTM E2208 ASTM E251 ASTM E337 ASTM E4 ASTM E6 ASTM E691 ASTM E83 IEEE/ASTM SI 10

适用范围

1.1 本试验方法测定具有规定直径（6 毫米或 3 毫米）的单个通孔的连续纤维增强陶瓷基复合材料（CMC）试样的开孔（缺口）拉伸强度。开孔拉伸（OHT）测试方法测定了单通孔对连续纤维增强CMC在环境温度下的拉伸强度和应力响应的影响。可以将 OHT 强度与无缺口试样的拉伸强度进行比较，以确定限定的开孔对 CMC 材料的拉伸强度和缺口敏感性的影响。如果材料对缺口敏感，则材料的 OHT 强度随通孔尺寸的变化而变化。通常，较大的孔会产生较大的应力集中并降低 OHT 强度。
1.2 本测试方法根据测试方法 C1275 和 D5766/D5766M 定义了两个基线 OHT 测试样本几何形状和测试程序。具有指定层压纤维结构的扁平、直边陶瓷复合材料测试样本包含一个通孔（直径为 6 毫米或 3 毫米），以指定规格部分的长度和宽度为中心（图 1）。在环境温度下沿着规定的测试钢筋轴进行单轴单调拉伸测试，根据测试方法 C1275 测量施加的力与时间/位移的关系。标距延伸/应变的测量是可选的，使用引伸计/位移传感器。可选配粘合应变计，用于测量局部应变并评估应变计部分的弯曲应变。如图。 1 OHT 试样 A 和 B 1.3 规定孔径 x (mm) 的开孔拉伸强度 (SOHTx ) 是根据最大施加力和总横截面积计算的极限拉伸强度，忽略是否存在孔，按照常见的航空航天实践（见 4.4）。净截面拉伸强度 (SNSx) 也作为第二强度属性计算，考虑了孔对测试样本横截面积的影响。
1.4 本试验方法主要适用于多方向连续纤维增强的陶瓷基复合材料。 CMC 材料通常是纤维增强的 2D 层压复合材料，其中层压板相对于测试方向是平衡且对称的。具有其他类型增强材料（1D、3D、编织、不平衡）的复合材料可以使用此方法进行测试，同时考虑不同的结构如何影响孔的缺口效应对 OHT 强度和拉伸应力应变响应的影响。该测试方法并不直接涉及不连续纤维增强、晶须增强或颗粒增强陶瓷，尽管此处详述的测试方法可能同样适用于这些复合材料。
1.5 本测试方法可用于多种具有不同增强纤维和陶瓷基体的CMC材料（氧化物-氧化物复合材料、SiC基体中的碳化硅（SiC）纤维、SiC基体中的碳纤维和碳-碳复合材料）和具有不同强化架构的 CMC。它还适用于各种孔隙率和密度的 CMC。
1.6 附录 A1 和附录 X1 阐述了如何制备和测试具有不同几何形状和孔径的测试样本，以确定这些变化将如何改变 OHT 强度特性、确定缺口敏感性并影响应力应变响应。
1.7 通过根据测试方法 C1359 和附录 X2 中的描述修改测试设备、样本和程序，测试方法可以适用于高温 OHT 测试。该测试方法也可适用于环境测试（受控大气/湿度在中等（

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