ASTM C1869-18
Стандартный метод испытаний прочности на растяжение в открытых отверстиях усовершенствованных керамических композитов, армированных волокном

Стандартный №

ASTM C1869-18

Дата публикации

2018

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

состояние

быть заменен

быть заменен

ASTM C1869-18(2023)

Последняя версия

ASTM C1869-18(2023)

сфера применения

1.1 Настоящий метод испытаний определяет прочность на разрыв с открытым отверстием (с надрезом) испытываемых образцов композита с керамической матрицей (КМЦ), армированного непрерывным волокном, с одним сквозным отверстием определенного диаметра (6 мм или 3 мм). Метод испытаний на растяжение в открытом отверстии (OHT) определяет влияние одного сквозного отверстия на прочность на разрыв и реакцию на напряжение КМЦ, армированных непрерывным волокном, при температуре окружающей среды. Прочность OHT можно сравнить с прочностью на разрыв испытательного образца без надреза, чтобы определить влияние определенного открытого отверстия на прочность на разрыв и чувствительность материала CMC к надрезу. Если материал чувствителен к надрезам, то прочность материала при OHT зависит от размера сквозного отверстия. Обычно отверстия большего размера создают большую концентрацию напряжений и снижают прочность OHT. 1.2 Настоящий метод испытаний определяет две базовые геометрии испытательных образцов OHT и процедуру испытаний, основанную на методах испытаний C1275 и D5766/D5766M. Плоский керамический композитный образец с прямыми сторонами и определенной архитектурой ламинатного волокна содержит одно сквозное отверстие (диаметром 6 или 3 мм), центрированное по длине и ширине в определенном поперечном сечении (рис. 1). Испытание на одноосное монотонное растяжение проводится вдоль определенной оси испытательной арматуры при температуре окружающей среды, измеряя приложенную силу в зависимости от времени/перемещения в соответствии с методом испытаний C1275. Измерение удлинения/деформации расчетной длины не является обязательным, с использованием датчиков экстензометра/перемещения. Приклеенные тензорезисторы являются дополнительными для измерения локализованных деформаций и оценки деформаций изгиба в секции тензорезистора. 1.3 Предел прочности на разрыв в открытом отверстии (SOHTx) для определенного диаметра отверстия x (мм) представляет собой расчетный предел прочности на разрыв, основанный на максимальной приложенной силе и общей площади поперечного сечения, независимо от наличия отверстия, в соответствии с обычной аэрокосмической практикой (см. 4.4). Предел прочности сечения нетто (SNSx) также рассчитывается как второй параметр прочности, учитывающий влияние отверстия на площадь поперечного сечения испытуемого образца. 1.4 Этот метод испытаний применяется в первую очередь к композитам с керамической матрицей с непрерывным армированием волокнами в нескольких направлениях. Материал CMC обычно представляет собой армированный волокнами двумерный ламинированный композит, в котором ламинат сбалансирован и симметричен относительно направления испытания. Композиты с другими типами армирования (1D, 3D, плетеные, несбалансированные) могут быть испытаны с помощью этого метода с учетом того, как различные конструкции могут влиять на эффект надреза отверстия на прочность OHT и реакцию растяжения и деформации. Этот метод испытаний непосредственно не касается керамики, армированной прерывистыми волокнами, нитевидными кристаллами или армированной частицами, хотя описанные здесь методы испытаний могут быть в равной степени применимы и к этим композитам. 1.5 Этот метод испытаний может быть использован для широкого спектра материалов КМК с различными армирующими волокнами и керамическими матрицами (оксидно-оксидные композиты, волокна карбида кремния (SiC) в матрицах SiC, углеродные волокна в матрицах SiC и углерод-углеродные композиты) и КМЦ с различные архитектуры армирования. Он также применим к КМЦ с широким диапазоном пористости и плотности. 1.6 Приложение A1 и Приложение X1 посвящены тому, как можно подготовить и испытать образцы для испытаний с различной геометрией и диаметром отверстий, чтобы определить, как эти изменения повлияют на прочностные свойства OHT, определят чувствительность к надрезу и повлияют на реакцию напряжения-деформации. 1.7 Метод испытаний может быть адаптирован для испытаний OHT при повышенных температурах путем модификации испытательного оборудования, образцов и процедур согласно Методу испытаний C1359 и как описано в Приложении X2. Метод испытаний также может быть адаптирован для испытаний на воздействие окружающей среды (контролируемая атмосфера/влажность при умеренной температуре).

ASTM C1869-18 Ссылочный документ

• ASTM C1145 Стандартная терминология современной керамики
• ASTM C1239 Стандартная практика представления данных об одноосной прочности и оценки параметров распределения Вейбулла для усовершенствованной керамики*， 2018-07-01 Обновление
• ASTM C1275 Стандартный метод испытаний монотонного поведения при растяжении усовершенствованной керамики, армированной непрерывным волокном, с твердыми испытательными образцами прямоугольного поперечного сечения при температуре окружающей среды*， 2023-10-29 Обновление
• ASTM C1326 Стандартный метод испытания твердости улучшенной керамики при вдавливании по Кнупу
• ASTM C1327 Стандартный метод определения твердости при вдавливании по Виккерсу усовершенствованной керамики
• ASTM C1359 Стандартный метод испытаний монотонной прочности на растяжение усовершенствованной керамики, армированной непрерывным волокном, с использованием твердых образцов прямоугольного поперечного сечения при повышенных температурах
• ASTM C1465 Стандартный метод испытаний для определения параметров медленного роста трещин усовершенствованной керамики путем испытания на изгиб при постоянной скорости напряжения при повышенных температурах*， 2019-07-01 Обновление
• ASTM C1773 Стандартный метод испытаний на монотонное поведение при осевом растяжении образцов усовершенствованной керамической трубчатой формы, армированных непрерывным волокном, при температуре окружающей среды*， 2021-07-01 Обновление
• ASTM C1793 Стандартное руководство по разработке спецификаций для армированных волокном композитных структур карбид кремния-карбид кремния для ядерных применений*， 2023-10-29 Обновление
• ASTM C373 Стандартный метод испытаний на водопоглощение, объемную плотность, кажущуюся пористость и кажущуюся удельную массу обожженных белых изделий
• ASTM D3039/D3039M Стандартный метод испытания свойств на растяжение композиционных материалов с полимерной матрицей
• ASTM D3878 Стандартная терминология Композитные материалы
• ASTM D5766/D5766M Стандартный метод испытания прочности на растяжение с открытыми отверстиями композитных ламинатов с полимерной матрицей
• ASTM D6856/D6856M Стандартное руководство по тестированию армированного тканью &x201c;текстиля&x201d; Композитные материалы*， 2023-10-29 Обновление
• ASTM E1012 Стандартная практика проверки выравнивания образцов при растягивающей нагрузке
• ASTM E105 Стандартная практика вероятностного отбора проб материалов*， 2023-10-29 Обновление
• ASTM E122 Стандартная практика расчета размера выборки для оценки с заданной допустимой погрешностью среднего значения характеристики партии или процесса
• ASTM E1402  Стандартная терминология, относящаяся к выборке
• ASTM E2208 Стандартное руководство по оценке бесконтактных оптических систем измерения деформации
• ASTM E251 Стандартные методы испытаний эксплуатационных характеристик тензорезисторов с металлическими связями
• ASTM E337  Стандартный метод измерения влажности с помощью психрометра (измерение температуры по влажному и сухому термометру)
• ASTM E4 Стандартные методы принудительной проверки испытательных машин
• ASTM E6 Стандартная терминология, относящаяся к методам механических испытаний
• ASTM E691 Стандартная практика проведения межлабораторного исследования для определения точности метода испытаний
• ASTM E83 Стандартная практика проверки и классификации экстензометров
• IEEE/ASTM SI 10 Американский национальный стандарт метрической практики

ASTM C1869-18 История

• 2023 ASTM C1869-18(2023) Стандартный метод испытаний прочности на растяжение в открытых отверстиях усовершенствованных керамических композитов, армированных волокном
• 2018 ASTM C1869-18 Стандартный метод испытаний прочности на растяжение в открытых отверстиях усовершенствованных керамических композитов, армированных волокном