ASTM C1360-10
连续纤维增强高级陶瓷在环境温度下的恒幅轴向张力循环疲劳性能测定的标准实施规程

Standard Practice for Constant-Amplitude, Axial, Tension-Tension Cyclic Fatigue of Continuous Fiber-Reinforced Advanced Ceramics at Ambient Temperatures

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标准号

ASTM C1360-10

发布

2010年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM C1360-10(2015)

当前最新

ASTM C1360-17

 

 

适用范围

这种做法可用于材料开发、材料比较、质量保证、表征、可靠性评估和设计数据生成。连续纤维增强陶瓷基复合材料通常以结晶基体和陶瓷纤维增强体为特征。这些材料是需要高度耐磨性和耐腐蚀性以及高温固有损伤容限（即韧性）的结构应用的候选材料。此外，连续纤维增强玻璃基复合材料是类似但可能要求较低的应用的候选材料。尽管弯曲测试方法通常用于评估整体式先进陶瓷的机械性能，但弯曲测试样本中的不均匀应力分布以及 CFCC 的拉伸和压缩机械行为不同，导致对 CFCC 中获得的测试结果的解释含糊不清。 CFCC 的弯曲度。单轴加载拉伸测试提供有关均匀受力材料的机械行为的信息。 CFCC 的循环疲劳行为可能具有明显的非线性效应（例如，基体内纤维的滑动），这可能与样本向周围环境的热传递有关。测试温度、频率和散热的变化会影响测试结果。可能需要测量这些变量的影响，以更接近地模拟某些特定应用的最终使用条件。循环疲劳本质上是一种概率现象，如 STP 91A（参考文献 (1)）和 STP 588（参考文献 (2)）中所述。此外，CFCC 的脆性基体和纤维的强度本质上是概率性的。因此，统计分析和设计需要在每个测试条件下有足够数量的测试样本，STP 91A（参考文献（1））、STP 588（参考文献（2））和实践 E739 中提供了足够数量的指南。确定测试样本体积或表面积对 CFCC 循环疲劳强度分布影响的研究尚未完成。可用于循环疲劳测试的许多不同的拉伸测试样本几何形状可能会由于测试样本的计量部分中的材料体积的差异而导致特定材料的测量的循环疲劳行为的变化。拉伸循环疲劳测试提供了有关材料在波动单轴拉伸应力下响应的信息。需要均匀的应力状态来有效评估任何可能因累积损伤过程而产生的非线性应力应变行为（例如，基体微裂纹、纤维/基体脱粘、分层、循环疲劳裂纹扩展等）。循环疲劳可能受到测试模式、测试速率（与频率相关）、最大和最小力（R 或 Α）之间的差异、加工效果或组成材料组合和/或环境影响（包括测试环境）的影响和预测试调节），或两者兼而有之。其中一些影响可能是应力腐蚀或亚临界（缓慢）裂纹扩展的后果，这些后果很难量化。可能影响循环疲劳行为的其他因素有：基体或纤维材料、空隙或孔隙含量、试样制备或制造方法、增强材料的体积百分比、增强材料的方向和堆叠、测试样本条件、测试环境、力或循环期间的应变限制、波形（即正弦波、梯形波等）以及 CFCC 的失效模式。循环的结果......

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