[发明专利]碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件压缩性能测试方法

权利要求书

1.碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件压缩性能测试方法，其特征在于步骤如下：

(1)利用机械设备从待测试碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件上截取一段作为测试用，截取时将管件内腔使用玻璃钢棒垫实，并对截取后得到的测试用管件两个端面铣加工，保证两个端面平行度0.05mm；

(2)为步骤(1)得到的测试用管件的一端加工金属接头，所述金属接头包括内套筒和外套筒，内套筒外径和测试用管件之间、测试用管件和外套筒内径之间的配合间隙为单边0.1～0.2mm；

(3)测量并计算测试用管件内径和外径平均尺寸、实际制备的内套筒外径平均尺寸以及外套筒内径平均尺寸，计算内套筒和测试用管件之间以及测试用管件和外套筒之间相互配合的间隙值；

(4)根据步骤(3)计算得到的间隙值，选择与待测试碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件相同牌号和规格的碳纤维丝束，使用胶黏剂浸渍碳纤维丝束，然后将浸渍的碳纤维丝束缠绕胶接在内套筒外径和测试用管件与外套筒胶接区域的外径上，数量为3～8束，常温固化24小时后使用800目水砂纸对碳纤维丝束进行打磨，保证内套筒和测试用管件之间以及测试用管件和外套筒之间的配合间隙值为单边0.1mm-0.2mm；

(5)将胶黏剂均匀涂刷在测试用管件、内套筒、外套筒之间的胶接表面，然后将内套筒和外套筒胶接在测试用管件一端，常温固化7天；

(6)重复步骤(2)—(5)，为测试用管件的另一端加工并胶接金属接头；

(7)利用数控加工设备在胶接好金属接头的测试用管件两端加工出装卡平面，加工完成后得到压缩试验件；

(8)在压缩试验件中部径向对称各贴一处应变片，然后将压缩试验件装卡在力学试验机上；

(9)运行力学试验机，测定压缩模量时，对压缩试验件进行均匀连续加载，加载速度为1mm/min～2mm/min，记录载荷值及相应的变形值，并根据载荷值及相应的变形值计算待测试管件的压缩模量，其中施加的最大载荷不超过材料的弹性变形范围；

(10)测定压缩强度时，对压缩试验件进行均匀连续加载，加载速度为5mm/min～6mm/min，直至试样破坏，记录破坏载荷和位移，并根据破坏载荷计算压缩强度。

2.根据权利要求1所述的碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件压缩性能测试方法，其特征在于：所述步骤(2)中内套筒为空心圆柱体，其一端带有台阶，用于卡在测试用管件的端口处，外套筒包括一体成型的空心圆柱体和空心圆台，且外套筒空心圆柱体的一端与内套筒的台阶相匹配。

3.根据权利要求2所述的碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件压缩性能测试方法，其特征在于：外套筒中空心圆台的锥角为30度，且圆台上表面的半径与测试用管件的半径之差在0.5mm-2mm范围内。

4.根据权利要求1所述的碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件压缩性能测试方法，其特征在于：所述步骤(4)中将浸渍的碳纤维丝束胶接在内套筒外径和测试用管件外径上的方式为：浸渍的碳纤维丝束沿圆周方向均布，数量为3～8束。

5.根据权利要求1所述的碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件压缩性能测试方法，其特征在于：所述步骤(7)中利用数控加工设备在胶接好金属接头的测试用管件两端加工出装卡平面时，要求每端端面平面度为0.02mm，且两端端面的平行度为0.05mm。

6.根据权利要求1所述的碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件压缩性能测试方法，其特征在于：所述步骤(8)中将压缩试验件装卡在力学试验机上时，应使压缩试验件轴线与试验机上、下夹头的中心线对准。

7.根据权利要求1所述的碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件压缩性能测试方法，其特征在于：所述步骤(9)中对压缩试验件进行加载时，如果有载荷和变形值的自动记录装置则均匀连续加载，如果没有，则应分级加载，加载级数不少于五级，相邻两级之间的载荷增量相同。