通过对复合材料进行广泛的标准化和非标准化力学试验，可以表征这些材料的特性。这些测试包括拉伸、压缩、弯曲、剪切、冲击和疲劳。此外，复合材料的机械测试还需要使用能够进行负载控制、位移控制和应变控制测试的材料测试系统。
测试这些各向异性材料的主要挑战之一是需要开发各种各样的夹具，以提供在不同条件下测试材料的各种方法。Advanses测试实验室的工程师熟悉国际标准和一系列法规要求，并根据ISO和ASTM规范对复合材料进行表征，其复合材料测试实验室通过了静态、动态和疲劳测试的认证。
1、单向拉伸试验（定向）（ASTM D638，ISO 527）
ζ=材料样品的荷载/面积…………..（1）
ε=δl（长度变化）/l（初始长度）…………..（2）
曲线（E）的初始线性部分的斜率是杨氏模量，由下式给出：
E=（ζ2-ζ1）/（ε2-ε1）…………..（3）
复合材料的单轴拉伸试验
四点弯曲试验提供了弯曲弹性模量、弯曲应力和弯曲应力的值。该试验与三点弯曲试验非常相似。主要区别在于，由于增加了第四个鼻梁用于加载，梁的两个加载点之间的部分被置于最大应力下。在3点弯曲试验中，只有加载鼻下方的梁部分受到应力。
四点弯曲试验
这种安排有助于测试高刚度材料，如陶瓷注入聚合物，其中最大应力下缺陷的数量和严重程度与材料的弯曲强度和裂纹萌生直接相关。与三点弯曲弯曲试验相比，四点弯曲试验在两个加载销钉之间的区域没有剪切力。
泊松比是用于结构设计的最重要参数之一，所有因受力引起的尺寸变化都需要考虑在内，特别是对于3d打印材料。对于该试验方法，泊松比仅从单轴应力产生的应变中获得。
参照ASTM D3039标准，通过向试样施加拉力并测量试样在应力下的各种性能来进行测试。两个应变片以0度和90度的角度连接到试样上，以测量横向应变和线性应变。横向应变和线性应变的比值提供了泊松比。
当产品在压缩载荷条件下工作时，3d打印材料的压缩性能非常重要。测试是在与面平面垂直的方向进行的，因为芯将放置在结构夹层结构中。与压缩有关的测试程序要求在准静态条件下应用变形，消除质量和惯性效应。
复合材料压缩试验
与压缩相关的试验程序要求在准静态条件下施加变形，从而消除质量和惯性效应的试验条件。
根据波音BSS 7260标准，修改后的ASTM D695和波音BSS 7260作为测试规范，可使用加载压缩测试夹具确定聚合物基复合材料的抗压强度和刚度。该试验程序通过端部加载将压缩力引入试样。
5、轴向疲劳试验 （ASTM D7791和D3479）
ASTM D7791描述了单轴加载条件下塑料动态疲劳性能的测定。对刚性或半刚性塑料样品进行强度加载（程序A），对刚性塑料样品施加非压缩加载（程序B），以确定加工、表面条件、应力等对承受大量单轴应力的塑料和增强复合材料的抗疲劳性的影响。该结果可用于候选材料高承载性能的研究。ASTM建议测试频率为5hz或更低。
测试可以在负载/应力或位移/应变控制下进行。该试验方法允许应力或应变的产生作为循环的函数，疲劳极限的特征是试件的破坏或达到10E+07循环。通过R比率定义最大和最小应力或应变水平。
复合材料的轴向疲劳试验
通过三点弯曲试验可以了解复合材料和热塑性3d打印材料的弯曲应力、弯曲应力和应变。试件处于水平位置加载，其横截面的上部发生压应力，下部发生拉应力。这是通过使用圆杆或曲面从下方支撑试样来实现的。提供具有适当半径的圆棒或支撑，以便与试样有一个接触点或接触线。
载荷由试样顶面上的圆头施加。如果试样的横截面对称，则最大拉伸应力和压缩应力相等。该试验夹具和几何结构提供了加载条件，从而使试样在拉伸或压缩时失效。
3点弯曲试验
对于大多数复合材料，抗压强度低于抗拉强度，试样将在压缩表面失效。这种压缩破坏与单个纤维的局部屈曲（微屈曲）有关。
原文始发于微信公众号（艾邦复合材料网）：简要了解复合材料的几种常见测试内容与相关标准
