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

Стандартный №

ASTM C1869-18(2023)

Дата публикации

2023

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

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 испытания на растяжение в открытом отверстии (OHT) определяет влияние одного сквозного отверстия на прочность на разрыв и реакцию на напряжение непрерывно армированных волокном КМЦ 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 Этот 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 ламинированного волокна содержит одно сквозное отверстие (диаметром 6 мм 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. ИНЖИР. 1 Образцы для испытаний OHT A и B 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 максимальном приложенном усилии и общей площади поперечного сечения, без учета присутствия отверстие, согласно общепринятой аэрокосмической практике (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 прерывистым волокном, 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 использоваться для широкого спектра материалов CMC 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 CMC с различной архитектурой армирования. Он также применим к КМЦ с широким диапазоном пористости и плотности. 1.6 Приложение A1 и Приложение X1 описывают, 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(2023) 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
• 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*， 2023-10-26 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
• ASTM C1773 Стандартный метод испытаний на монотонное поведение при осевом растяжении образцов усовершенствованной керамической трубчатой формы, армированных непрерывным волокном, при температуре окружающей среды
• ASTM C1793 Стандартное руководство по разработке спецификаций для армированных волокном композитных структур карбид кремния-карбид кремния для ядерных применений*， 2023-10-26 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*， 2023-10-26 Обновление
• ASTM E1012 Стандартная практика проверки выравнивания образцов при растягивающей нагрузке
• ASTM E105 Стандартная практика вероятностного отбора проб материалов*， 2023-10-26 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(2023) 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