
执行CAI试验时使用哪些标准?
冲击后压缩试验的常用标准包括
- ASTM D7136: 测量纤维增强聚合物基体复合材料抵抗落锤冲击损伤的能力
- ASTM D7137: 受损聚合物基体复合材料板的残余抗压强度性能
- ISO 18352: 测定在指定冲击能级下的冲击后压缩性能
- AITM 1.0010: 空客试验方法,用于测定冲击后压缩强度
- 波音BSS 7260,II型: 复合材料层压板的冲击后抗压强度试验
ASTM D7136标准描述了冲击试验以及试验后冲击损坏的评估和文档记录。 ASTM D7137标准描述了用于测定受损层压板残余抗压强度的静态压缩试验。
上述所有其他标准均描述了试验执行过程的三个阶段,但未详细描述通过非破坏性测试测定内部损坏的过程。
预损试样
- 采用HIT 230F仪器化落锤冲击试验机在预定条件下对试样进行冲击破坏。 试样夹具试样尺寸规格如下:
- 76.2 x 127mm(ASTM、波音、SACMA、DIN)、75 x 125 mm(EN、空客)或直径140mm圆形(CRAG)。 只有空客AITM标准要求对冲击位置进行夹持。 为了方便试验,可以先夹持试样,再将试样以及夹具放入试验机试验位置。
- 落锤冲击试验机的仪器化冲头可以监测并评估冲击破坏过程。 冲击力-时间曲线上的第一个峰值与层合板的II型断裂韧度相关。


CAI压缩试验
在落锤试验机的冲击试验中对试样进行预损处理,并通过测量冲击位置的变形来评估冲击损坏,通过非破坏性测试测定层压板内部的损坏程度后,才能进行实际的静态压缩试验,以测定CAI残余抗压强度。
对于本试验,预损试样安装在一个特殊的CAI压缩试验工装中。由于CAI试验标准中对试样夹紧的常规要求有所不同,因此使用了两种不同的压缩试验工装。
- 对于ASTM D7137和波音BSS 7260 II型,可以在四个面上引导试样,但不夹持试样
- 对于ISO 18352和空客AITM 1.0010,在顶部和底部夹持试样,并通过线接触在侧面引导试样
根据ASTM D7137标准进行冲击后压缩试验(CAI)
在冲击后压缩试验(CAI)过程中,使用高达600 kN的特殊压缩试验工装对预冲击处理过的复合材料试样进行测试。 使用Z600E材料试验机在-60°C至+350°C的温度范围内进行CAI试验。
CAI压缩试验的相关试验机
在冲击后压缩试验中,使用尺寸为100 mm x 150 mm x 5 mm(宽度x长度x厚度)的相对较大试样可以轻松产生100 kN以上的试验力。这也取决于测试的复合材料类型(例如CFRP或GFRP)、使用的纤维增强材料类型(如UD、粗布或织物),以及是否使用上述试验标准中规定的标称层压板结构和层压板厚度以外的其他层压板结构和层压板厚度。
因此,应在150 kN至250 kN标称载荷的静态材料试验机上进行CAI试验。对于非常厚的层压板的CAI试验,还可以使用增强型CAI工装和标称载荷高达600 kN的静态材料试验机。
为了验证试验装置精确对中和CAI压缩工装的尺寸精度,在设置试验装置时,必须针对每次试验使用两侧均装有应变片的试样(每个试样共有4个应变片),或者根据使用的CAI试验标准按照指定间隔采取上述措施。可以通过预装配的应变片盒,也可以使用合适的通用测量放大器,将应变片信号集成到试验机中。
冲击后压缩试验(CAI) 常见问题解答
冲击后压缩试验(CAI)
冲击试验用于对复合材料试样进行预损。随后的静态压缩试验用于测定试样的残余抗压强度。这样便可评估纤维复合材料层压板抵抗冲击损坏的能力。
冲击后压缩(也称为CAI试验)模拟复合材料损坏,例如由于岩石、鸟类撞击或事故所造成的飞机或车辆损坏。通过此试验测定的特性值称为残余抗压强度。
对于CAI试验,您需要落锤冲击试验机来预损试样,还需要静态材料试验机来进行静态压缩试验。
| 型号 | Z2.5 TN+ | |||
| 订货号 | 1039527 | |||
| 试验载荷Fmax | 2.5 | kN | ||
| 试验区域 | ||||
| 高度,Pmin…Pmax(均不带安装螺柱) | ||||
| 角朝上安装移动横梁 | 365 ...1040 | mm | ||
| 角朝下安装移动横梁 | 125 ...800 | mm | ||
| 深度 | 105 | mm | ||
| 宽度 | 无限制 | |||
| 移动横梁行程,最大值 | E = 所有附件(力传感器、试样夹具/试验工装/试验工具、安装螺柱)的安装尺寸总和 | |||
| 如果E < Pmin | Pmax - Pmin | |||
| 如果E > Pmin | Pmax - E | |||
| 试验机机架 | ||||
| 尺寸 | ||||
| 高度 | 12891 | mm | ||
| 宽度 | 4082 | mm | ||
| 带电子测量控制系统的宽度 | 4372 | mm | ||
| 深度 | 4802 | mm | ||
| 带电子控制系统的深度 | 6622 | mm | ||
| 重量 | ||||
| 带电子控制系统时的约重 | 127 | kg | ||
| 在vmax条件下,在距离试验机正面1 m处测量的平均噪声级 | 34 | dB(A) | ||
| 符合标准 | ISO 9000 和 CE | |||
| 驱动 | ||||
| 驱动功率 | 500 | W | ||
| 电机 | AC 伺服电机 | |||
| 设定值预选控制 | 数字式 | |||
| 横梁速度vmin ... vmax | 0.0005 ...30003 | mm/min | ||
| 驱动行程分辨率 | 0.95 | nm | ||
| 横梁重复定位精度(无方向反转) | ±2 | μm | ||
| 控制器 | 自适应 | |||
| 循环时间 | 1000 | Hz | ||
| 电源输入规格 | ||||
| 型号 | 1 | kW | ||
| 电源 | 230 | V,1Ph/N/PE | ||
| 允许的电压波动 | ± 10 | % | ||
| 满载功耗,约 | 2.3 | kVA | ||
| 电源频率 | 50/60 | Hz | ||
- 带附加的横梁选件时尺寸增加 9 mm(试验机顶部横梁)
- 带“大底座”选件:宽度 583 mm,带电子控制系统的宽度 611 mm,深度 565 mm,带电子控制系统的深度 746 mm。
- 数值适用于自动模式下安全门和安全防护装置全部关闭的试验机,以及没有安全装置和/或没有安全防护装置的试验机。对于安全门和/或安全防护装置打开的试验机,速度降低至 600 mm/min。
| 型號 | 雙軸2501-2夾式延伸計 | |
|---|---|---|
| 項目編號 | 10449601 | |
| 測量系統 | 雙面應變計系統 | |
| 測量行程 | ||
| 拉伸 | 1.2 | mm |
| 壓縮 | 0.5 | mm |
| 適用於寬度變化的測量行程 | ±0.5 | mm |
| 起始標距L0 | 25 | mm |
| 試片尺寸 | ||
| 圓柱形試片(Ø) | 最高至38 | mm |
| 平板試片寬度,最大 | 60 | mm |
| 平板試片厚度,最大 | 34 | mm |
| 測量值解析度 | 取決於電子測量控制系統,請參見電子測量控制系統解析度 | |
| 準確度(符合EN ISO 9513標準) | ||
| -55 ...+100 °C | 0.5級 | |
| -70 ...+175 °C | 1級 | |
| 環境溫度 | -70 ...+175 | °C |
| 總高度 | 39 | mm |
| 大約重量 | 200 | g |
| 感測器數量 | 3 | |
| 輸出訊號類型(伸長量) | 平均值 | |
| 輸出訊號類型(寬度變化) | 單一訊號 | |
- 需要2個USC模組
| 產品類型 | 夾式延伸計2002-2 | |
|---|---|---|
| 產品編號 | 10422071 | |
| 測量系統 | 雙面應變計系統 | |
| 起始標距 | 20 | mm |
| 可修改為 | 10 | mm |
| 測量行程 | ||
| 拉伸 | 2 | mm |
| 壓縮 | 1 | mm |
| 最大試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 25 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 25 x 25 | mm |
| 最小試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 1 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 1 x 1 | mm |
| 測量值解析度 | 取決於電子測量控制系統,請參見電子測量控制系統解析度 | |
| 準確度符合EN ISO 9513標準 | 等級0.5 | |
| 重量 | 70 | g |
| 安裝高度 | 24 | mm |
| 感測器數量 | 2 | |
| 輸出訊號類型 | 單獨訊號 | |
| 原廠校正 | 21 | °C |
| 環境溫度 | -50 ...+200 | °C |
- 需要2個USC或DCSC模組
| 產品類型 | 夾式延伸計2002-2 | |
|---|---|---|
| 產品編號 | 10422071 | |
| 測量系統 | 雙面應變計系統 | |
| 起始標距 | 20 | mm |
| 可修改為 | 10 | mm |
| 測量行程 | ||
| 拉伸 | 2 | mm |
| 壓縮 | 1 | mm |
| 最大試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 25 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 25 x 25 | mm |
| 最小試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 1 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 1 x 1 | mm |
| 測量值解析度 | 取決於電子測量控制系統,請參見電子測量控制系統解析度 | |
| 準確度符合EN ISO 9513標準 | 等級0.5 | |
| 重量 | 70 | g |
| 安裝高度 | 24 | mm |
| 感測器數量 | 2 | |
| 輸出訊號類型 | 單獨訊號 | |
| 原廠校正 | 21 | °C |
| 環境溫度 | -50 ...+200 | °C |
- 需要2個USC或DCSC模組
| Description敘述 | Value價值 | |
|---|---|---|
| 產品類型 | 應變計長度5 | |
| 產品編號 | 0568931 | |
| 測量系統 | 雙面應變計系統 | |
| 起始標距 | 10 | mm |
| 可修改為 | - | mm |
| 測量行程 | ||
| 拉伸 | 1.5 | mm |
| 壓縮 | 1.5 | mm |
| 最大試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 25 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 25 x 25 | mm |
| 最小試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 1 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 1 x 1 | mm |
| 準確度符合EN ISO 9513標準 | 等級0.5 | |
| 重量 | 70 | g |
| 安裝高度 | 14 | mm |
| 感測器數量 | 2 | |
| 輸出訊號類型 | 單獨訊號 | |
| 環境溫度 | -50 ...+200 | °C |
| 原廠校正 | 21 | °C |
- 需要2個USC或DCSC模組
| Description敘述 | Value價值 | |
|---|---|---|
| 產品類型 | 應變計長度4 | |
| 產品編號 | 057811 | |
| 準確度符合EN ISO 9513標準 | 等級0.5 | |
| 原廠校正 | 21 | °C |
| 測量系統 | 雙面應變計系統 | |
| 起始標距 | 20 | mm |
| 可修改為 | 10 | mm |
| 測量行程 | ||
| 拉伸 | 2 | mm |
| 壓縮 | 1 | mm |
| 最大試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 25 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 25 x 25 | mm |
| 最小試樣尺寸 | ||
| 圓形試樣,Ø | 1 | mm |
| 扁平試樣(d x w) | 1 x 1 | mm |
| 安裝高度 | 24 | mm |
| 感測器數量 | 2 | |
| 輸出訊號類型 | 平均值 | |
| 環境溫度 | -50 ...+200 | °C |
| 重量 | 70 | g |














