碳纖強化塑膠 (Carbon Fiber Reinforced Plastics) 開孔拉伸強度測試 (Reference Standards: JIS K 7094:2012 / ASTM D 5766:2010)

近來,替代輕量材料取代了常規金屬材料,應用於需要機械可靠度的結構。
這是因為替代材料使產品更輕,也減輕運輸的重量,進而減少運輸過程的二氧化碳排放量。使用碳纖的複合纖維強化材料,例如碳纖強化塑膠 (CFRP),強度極高且重量極輕。
由於這些原因,現在已廣泛用於製造飛機零件,預期未來將大量應用於包括汽車在內的所有產品類型,以減輕產品的重量。

本實驗說明 CFRP 開孔拉伸強度的測試。

量測及治具

CFRP 表現出高拉伸強度,並產生強烈的斷裂衝擊。測試時建議使用有足夠荷載的測試機和治具,以承受樣品的最大測試施力。
測試中對以下樣品進行量測。
尺寸:L (mm) x W (mm) x T (mm) = 150 x 36 x 2.5,孔徑:6 mm,堆疊方式 [45/0/-45/90]2s.

量測結果

圖 1. 開孔拉伸強度測試

圖 2. 應力和位移之間的關係

[ 表 1. 測試條件 ]

 Item   Setting Value 
 Test Speed   1.5mm/min 
 Grip spac   70mm 
 

[ 表 2. 測試結果 (平均值) ]

 Sample Name    Open-Hole Tensile Strength
CFRP open-hole test sample  812.8Mpa

圖 3. 斷裂的樣品

碳纖強化塑膠開孔拉伸強度測試
 Testing machine AG-Xplus 
 Load cell 100kN 
 Test jig 100 kN non-shift wedge-type grips,
Trapezoidal file teeth for complex materials 
Software  TRAPEZIUM X (Single) 

Precision Universal Tester
AGS-X Series
 

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