| 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) | ASTM D3479/D3479M-19(2023) |
| 中文名稱 | 測(cè)定聚合物基復(fù)合材料的拉-拉疲勞的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 |
| 英文名稱 | Standard Test Method for Tension-Tension Fatigue of Polymer MatrixComposite Materials |
| 發(fā)布日期 | 2019-04-01（首次發(fā)布） |
| 確認(rèn)/更新日期 | 2023-09-19（重新批準(zhǔn)確認(rèn)） |
| 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) | 現(xiàn)行有效（Active） |
| 總頁(yè)數(shù) | 6頁(yè) -4-6 |
| ICS分類號(hào) | 83.140.20（層壓薄板）-9 |
| 技術(shù)委員會(huì) | ASTM D30.04（復(fù)合材料委員會(huì)）-4-6 |
| 發(fā)布單位 | 美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM International） |
| 適用范圍 | 適用于測(cè)定承受拉伸循環(huán)載荷的聚合物基復(fù)合材料的疲勞行為。復(fù)合材料形式限于連續(xù)纖維或不連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其彈性性能相對(duì)于測(cè)試方向呈特殊正交各向異性。本試驗(yàn)方法于承受恒定振幅單軸面內(nèi)加載的無(wú)缺口試樣，加載方式由試驗(yàn)控制參數(shù)定義 -1-4 |
化學(xué)工業(yè)合成材料老化質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心是獲得CMA/CNAS雙資質(zhì)認(rèn)證的檢測(cè)機(jī)構(gòu)。本中心依據(jù)ASTMD3479/D3479M-19(2023)《測(cè)定聚合物基復(fù)合材料的拉-拉疲勞的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)，提供各類聚合物基復(fù)合材料的拉-拉疲勞性能檢測(cè)服務(wù)，出具國(guó)際互認(rèn)的檢測(cè)報(bào)告。
拉-拉疲勞性能是指材料在交變拉伸載荷作用下抵抗損傷累積和Zui終破壞的能力。本標(biāo)準(zhǔn)是聚合物基復(fù)合材料疲勞測(cè)試的，廣泛應(yīng)用于航空航天、風(fēng)電葉片、汽車輕量化等領(lǐng)域，為材料規(guī)范制定、研發(fā)驗(yàn)證、質(zhì)量保證以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析提供關(guān)鍵的疲勞性能數(shù)據(jù) -2-4。
適用材料典型產(chǎn)品| 聚合物基復(fù)合材料層合板 | 碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）、玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）、芳綸纖維復(fù)合材料 |
| 單向?qū)雍习?/td> | 單向預(yù)浸料層合板、單向帶增強(qiáng)復(fù)合材料 |
| 多向?qū)雍习?/td> | 正交鋪層層合板、準(zhǔn)各向同性層合板 |
| 織物復(fù)合材料 | 玻璃纖維/碳纖維織物增強(qiáng)復(fù)合材料 |
| 風(fēng)電葉片材料 | 葉片主梁材料、蒙皮材料、葉根增強(qiáng)層 |
| 航空航天結(jié)構(gòu)件 | 飛機(jī)蒙皮、機(jī)身壁板、機(jī)翼結(jié)構(gòu) |
| 汽車輕量化部件 | CFRP車身結(jié)構(gòu)件、懸掛部件 |
| 拉-拉疲勞（Tension-TensionFatigue） | 材料在拉伸循環(huán)載荷作用下的疲勞行為，整個(gè)循環(huán)過程中試樣始終承受拉伸應(yīng)力 |
| 恒定振幅（ConstantAmplitude） | 循環(huán)加載過程中載荷或應(yīng)變的幅值保持恒定 |
| 單軸面內(nèi)加載（Uniaxial In-planeLoading） | 載荷作用方向在試樣平面內(nèi)，且為單一軸向 |
| 無(wú)缺口試樣（Unnotched TestSpecimens） | 試樣表面無(wú)預(yù)制缺口或應(yīng)力集中源 |
| 疲勞壽命（Fatigue Life） | 在特定加載和環(huán)境條件下，試樣失效前的循環(huán)次數(shù) -2 |
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種測(cè)試程序，分別采用不同的試驗(yàn)控制參數(shù)：
程序控制參數(shù)描述| 程序A | 載荷（應(yīng)力）控制 | 試驗(yàn)控制參數(shù)為載荷（應(yīng)力），機(jī)器被控制為使試樣承受重復(fù)的恒定振幅載荷循環(huán)。在此程序中，試驗(yàn)控制參數(shù)可使用工程應(yīng)力或施加載荷作為恒定振幅疲勞變量來描述 |
| 程序B | 應(yīng)變控制 | 試驗(yàn)控制參數(shù)為加載方向的應(yīng)變，機(jī)器被控制為使試樣承受重復(fù)的恒定振幅應(yīng)變循環(huán)。在此程序中，試驗(yàn)控制參數(shù)可使用加載方向的工程應(yīng)變作為恒定振幅疲勞變量來描述 |
本試驗(yàn)方法旨在為以下目的提供拉伸疲勞數(shù)據(jù) -2-4：
材料規(guī)范制定
研發(fā)驗(yàn)證
質(zhì)量保證
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析
主要測(cè)試結(jié)果是試樣在特定加載和環(huán)境條件下的疲勞壽命。重復(fù)測(cè)試可用于獲得特定材料類型、層合板堆疊順序、環(huán)境和加載條件的疲勞壽命分布。關(guān)于疲勞壽命數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析指導(dǎo)（如確定線性化應(yīng)力壽命S-N曲線或應(yīng)變壽命ε-N曲線），可參考ASTME739標(biāo)準(zhǔn) -2-4。
5.3 疲勞損傷研究本試驗(yàn)方法可用于研究聚合物基復(fù)合材料的疲勞損傷，例如 -2-4：
微觀裂紋的產(chǎn)生
纖維斷裂
分層
由于損傷機(jī)制的影響，試樣的殘余強(qiáng)度或剛度可能會(huì)發(fā)生變化 -2-4：
剛度損失量化：可在選定的循環(huán)間隔中斷循環(huán)加載，使用ASTMD3039/D3039M中的模量測(cè)定程序獲得準(zhǔn)靜態(tài)軸向應(yīng)力-應(yīng)變曲線
強(qiáng)度損失測(cè)定：可中斷循環(huán)加載，使用ASTMD3039/D3039M測(cè)定與疲勞損傷相關(guān)的靜強(qiáng)度損失
| 試樣類型 | 無(wú)缺口試樣 | 按ASTM D3039要求制備 |
| 試樣尺寸 | 按ASTM D3039規(guī)定 | 可加工各類標(biāo)準(zhǔn)試樣 |
| 試樣數(shù)量 | 按試驗(yàn)方案確定（需多個(gè)應(yīng)力/應(yīng)變水平） | 嚴(yán)格執(zhí)行 |
| 加載波形 | 正弦波（常用） | 多波形可編程控制 |
| 頻率范圍 | 按試驗(yàn)要求設(shè)定 | 0.01Hz～100Hz可調(diào) |
| 應(yīng)力/應(yīng)變控制 | 程序A：載荷控制 程序B：應(yīng)變控制 | 兩種模式均可實(shí)現(xiàn) |
| 載荷精度 | 按ASTM E4要求 | ±0.5% |
| 應(yīng)變測(cè)量精度 | 按ASTM E83要求 | ±0.5% |
| 環(huán)境條件 | 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境或指定環(huán)境 | 恒溫恒濕控制/環(huán)境箱 |
| 單位系統(tǒng) | SI單位或英寸-磅單位，獨(dú)立使用 | 可提供雙單位報(bào)告 -1-4 |
| 檢測(cè)周期 | — | 10-15個(gè)工作日（根據(jù)試驗(yàn)條件確定） |
主要檢測(cè)設(shè)備：
高頻疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)（符合ASTME4要求）
電液伺服疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)
高精度引伸計(jì)（符合ASTME83要求）
環(huán)境箱（溫濕度控制）
數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)
尺寸測(cè)量工具（精度0.01mm）
ASTMD3479/D3479M-19(2023)引用了以下相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) -2-6：
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱用途| ASTM D3039/D3039M | 聚合物基復(fù)合材料拉伸性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 | 靜態(tài)拉伸性能測(cè)試基準(zhǔn) |
| ASTM E739 | 線性或線性化應(yīng)力壽命（S-N）和應(yīng)變壽命（ε-N）疲勞數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析標(biāo)準(zhǔn)指南 | 疲勞數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法 |
| ASTM E4 | 試驗(yàn)機(jī)力驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 | 載荷精度驗(yàn)證 |
| ASTM E83 | 引伸計(jì)系統(tǒng)驗(yàn)證和分類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 | 應(yīng)變測(cè)量精度驗(yàn)證 |
| ASTMD3479/D3479M-19(2023) | 聚合物基復(fù)合材料拉-拉疲勞試驗(yàn)方法 | 當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn) |
| GB/T 35465.3-2017 | 聚合物基復(fù)合材料疲勞性能測(cè)試方法 第3部分：拉-拉疲勞 | 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)方法 |
| ASTM D7791 | 塑料單軸疲勞性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 | 塑料材料疲勞測(cè)試 -6 |
| ASTM D7774 | 塑料彎曲疲勞性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 | 彎曲疲勞測(cè)試 -6 |
聚合物基復(fù)合材料拉-拉疲勞性能檢測(cè)廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：
應(yīng)用領(lǐng)域檢測(cè)目的典型產(chǎn)品| 航空航天 | 驗(yàn)證復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件在交變載荷下的使用壽命 | 飛機(jī)蒙皮、機(jī)身結(jié)構(gòu)件、機(jī)翼部件 |
| 風(fēng)電葉片 | 評(píng)估葉片材料在風(fēng)載循環(huán)下的抗疲勞性能 | 葉片主梁、蒙皮材料 |
| 汽車工業(yè) | 控制輕量化部件的疲勞耐久性 | CFRP車身、懸掛部件、傳動(dòng)軸 |
| 軌道交通 | 保證列車復(fù)合材料部件的長(zhǎng)期可靠性 | 車體結(jié)構(gòu)、內(nèi)飾件 |
| 船舶制造 | 評(píng)估船體復(fù)合材料在波浪載荷下的疲勞性能 | 船體結(jié)構(gòu)、甲板部件 |
| 體育器材 | 控制碳纖維器材的疲勞壽命 | 自行車車架、釣魚竿、滑雪板 |
| 材料研發(fā) | 研究復(fù)合材料的疲勞損傷機(jī)理 | 新型復(fù)合材料、改性樹脂體系 |
A：本試驗(yàn)方法適用于承受拉伸循環(huán)載荷的聚合物基復(fù)合材料。材料形式限于連續(xù)纖維或不連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其彈性性能相對(duì)于測(cè)試方向呈特殊正交各向異性。本試驗(yàn)方法于承受恒定振幅單軸面內(nèi)加載的無(wú)缺口試樣 -1-4。
Q2：程序A（載荷控制）和程序B（應(yīng)變控制）有什么區(qū)別？A：程序A以載荷（應(yīng)力）為控制參數(shù)，機(jī)器使試樣承受重復(fù)的恒定振幅載荷循環(huán)，適用于研究材料在應(yīng)力控制下的疲勞行為；程序B以加載方向的應(yīng)變?yōu)榭刂茀?shù)，機(jī)器使試樣承受重復(fù)的恒定振幅應(yīng)變循環(huán)，適用于研究材料在應(yīng)變控制下的疲勞行為 -1-4。
Q3：本標(biāo)準(zhǔn)的用途是什么？A：本試驗(yàn)方法旨在為材料規(guī)范制定、研發(fā)驗(yàn)證、質(zhì)量保證以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析提供拉伸疲勞數(shù)據(jù)。主要測(cè)試結(jié)果是試樣在特定加載和環(huán)境條件下的疲勞壽命 -2-4。
Q4：疲勞損傷研究如何開展？A：本試驗(yàn)方法可用于研究復(fù)合材料的疲勞損傷，如微觀裂紋、纖維斷裂或分層。可在選定的循環(huán)間隔中斷循環(huán)加載，使用ASTMD3039/D3039M測(cè)定殘余剛度或殘余強(qiáng)度 -2-4。
Q5：本標(biāo)準(zhǔn)與ASTM D3039/D3039M有什么關(guān)系？A：ASTMD3039/D3039M用于測(cè)定復(fù)合材料的靜態(tài)拉伸性能，為疲勞測(cè)試提供基準(zhǔn)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并用于疲勞測(cè)試中的殘余性能測(cè)定。兩者配套使用 -2-4。
Q6：本標(biāo)準(zhǔn)的頁(yè)數(shù)是多少？A：ASTMD3479/D3479M-19(2023)的總頁(yè)數(shù)為6頁(yè) -4-6。
Q7：本標(biāo)準(zhǔn)是否有版本歷史？A：本標(biāo)準(zhǔn)有多個(gè)歷史版本，包括2019年首次發(fā)布的版本，以及2023年重新批準(zhǔn)確認(rèn)的版本?，F(xiàn)行有效版本為ASTMD3479/D3479M-19(2023) -9。
資質(zhì)：CMA/CNAS雙資質(zhì)認(rèn)可，檢測(cè)報(bào)告國(guó)際互認(rèn)，可用于國(guó)際項(xiàng)目招投標(biāo)、材料認(rèn)證、質(zhì)量仲裁
設(shè)備先進(jìn)：配備符合ASTME4要求的高頻疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)、電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)，載荷精度±0.5%，引伸計(jì)符合ASTM E83要求
專業(yè)團(tuán)隊(duì)：長(zhǎng)期從事復(fù)合材料疲勞性能測(cè)試研究，熟悉各類復(fù)合材料的疲勞損傷機(jī)理
標(biāo)準(zhǔn)理解：深刻理解ASTM D3479/D3479M-19(2023)與ASTMD3039、ASTM E739等系列標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系
雙程序服務(wù)：可提供程序A（載荷控制）和程序B（應(yīng)變控制）兩種測(cè)試模式，滿足不同研究需求
過程控制：嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行波形控制、頻率選擇、載荷/應(yīng)變精度控制和數(shù)據(jù)處理，確保結(jié)果準(zhǔn)確可靠
殘余性能測(cè)定：可配合進(jìn)行疲勞損傷后的殘余剛度和殘余強(qiáng)度測(cè)定
一站式服務(wù)：從樣品準(zhǔn)備指導(dǎo)、靜態(tài)性能測(cè)試、疲勞測(cè)試到數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，流程完整無(wú)外包
| 樣品類型 | 聚合物基復(fù)合材料層合板、單向板、織物復(fù)合材料 |
| 試樣尺寸 | 按ASTM D3039要求制備 |
| 試樣數(shù)量 | 按試驗(yàn)方案確定（通常需多個(gè)應(yīng)力/應(yīng)變水平，每個(gè)水平3-5個(gè)試樣） |
| 樣品狀態(tài) | 表面平整、無(wú)缺陷、無(wú)污染 |
| 材料信息 | 提供材料類型、纖維類型（碳纖維/玻璃纖維/芳綸等）、樹脂體系、鋪層信息、生產(chǎn)日期 |
| 測(cè)試要求 | 明確測(cè)試程序（A或B）、應(yīng)力/應(yīng)變水平范圍、頻率要求、環(huán)境條件 |
| 檢測(cè)周期 | 10-15個(gè)工作日（根據(jù)試驗(yàn)條件確定） |
化學(xué)工業(yè)合成材料老化質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心
如需咨詢或送檢，歡迎聯(lián)系本中心技術(shù)團(tuán)隊(duì)。我們將根據(jù)您的材料特性和應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)專業(yè)的拉-拉疲勞性能測(cè)試方案。
溫馨提示：ASTMD3479/D3479M-19(2023)于2019年首次發(fā)布，2023年重新批準(zhǔn)確認(rèn)，是目前聚合物基復(fù)合材料拉-拉疲勞性能測(cè)試的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。本中心可提供程序A（載荷控制）和程序B（應(yīng)變控制）兩種測(cè)試服務(wù)，并可配合ASTMD3039進(jìn)行靜態(tài)性能測(cè)試和殘余性能測(cè)定。歡迎來電咨詢！
聚合物基復(fù)合材料拉-拉疲勞 , ASTM , D3479/D3479M-19 , 恒定振幅循環(huán)加載 , 應(yīng)力控制疲勞 , 應(yīng)變控制疲勞
合成材料老化檢測(cè)，汽車塑料耐候性試驗(yàn)，復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試，電氣絕緣材料耐熱評(píng)定，高分子材料防老化研究
材料科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā);初級(jí)形態(tài)塑料及合成樹脂制造（監(jiān)控化學(xué)品、危險(xiǎn)化學(xué)品除外）;化學(xué)試劑和助劑制造（監(jiān)控化學(xué)品、危險(xiǎn)化學(xué)品除外）;林產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品制造（監(jiān)控化學(xué)品、危險(xiǎn)化學(xué)品除外）;其他合成材料制造（監(jiān)控化學(xué)品、危險(xiǎn)化學(xué)品除外）;其他日用化學(xué)產(chǎn)品制造（監(jiān)控化學(xué)品、危險(xiǎn)化學(xué)品除外）;電子工業(yè)專用設(shè)備制造;儀器儀表批發(fā);貨物進(jìn)出口（專營(yíng)專控商品除外）;技術(shù)進(jìn)出口;
中化廣州院（原化工部廣州合成材料研究院，原化工部老化所）是世界500強(qiáng)中國(guó)中化控股有限責(zé)任公司化工事業(yè)部旗下的科技創(chuàng)新型企業(yè)，是高新技術(shù)企業(yè)，廣東省首批新型研發(fā)機(jī)構(gòu)和廣州市首批創(chuàng)新試點(diǎn)企業(yè)。 公司擁有業(yè)內(nèi)的技術(shù)資源和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，中職稱以上專業(yè)技術(shù)人才占比50%，在材料老化研究方面擁有超過50年的專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累。擁有60余間各類功能實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室面積12000平方，各類實(shí)驗(yàn)檢測(cè)儀器超過300臺(tái)套。公司在廣東省、新疆吐魯番兩...