ICS59.100.20 CCSQ53 中华人民共和国国家标准 GB/T45877—2025 碳纤维复合材料 层合板平面双轴拉伸试验方法 Carbonfibercompositematerials— Methodforplanarbiaxialtensiletestingoflaminates 2025-06-30发布 2026-01-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国碳纤维标准化技术委员会(SAC/TC572)提出并归口。 本文件起草单位:上海飞机制造有限公司、西北工业大学、中国石化上海石油化工股份有限公司、 南京玻璃纤维研究设计院有限公司、深圳三思纵横科技股份有限公司、中复神鹰碳纤维股份有限公司、 研索仪器科技(上海)有限公司、北京航空航天大学、深圳万测试验设备有限公司、力试(上海)科学仪器 有限公司、海崮力(苏州)装备技术有限公司、OPPO广东移动通信有限公司、常州新创航空科技有限公 司、上海艾柯检测科技有限公司、南京中材标准认证有限公司、深圳市海塞姆科技有限公司、威海宝威新 材料科技有限公司、天津爱思达航天科技股份有限公司、威海茗跃新材料有限公司、江苏亨睿航空工业 有限公司、江苏亨睿碳纤维科技有限公司、连云港纤维新材料研究院有限公司、陕西天策新材料科技有 限公司、湖南联诚轨道装备有限公司、中建海龙科技有限公司、哈尔滨新科锐复合材料制造有限公司、 沈阳质及航空科技有限公司、西安驰达飞机零部件制造股份有限公司、山东鼎昌复合材料有限公司、陕 西黄河新兴新材料科技股份有限公司、山东柏远复合材料科技股份有限公司。 本文件主要起草人:原崇新、崔浩、马丹、辛美音、汤家力、梁廷峰、连峰、李永行、冯煜博、武华凯、 颜世博、李志远、黄星、黄甲、宋楠、党磊、王斌、李萌、卢鑫、董青海、谢伟民、李长太、李宗琪、姜波、张毅、 潘杰、刘文城、冷喜波、李宁、顾勇涛、韩立新、高峰阁、徐琪、向龙、赵宝军、井鑫、孙艳丽、周静、荀佃顺、 王志民、刘志昂、陈云。 ⅠGB/T45877—2025 碳纤维复合材料 层合板平面双轴拉伸试验方法 1 范围 本文件描述了碳纤维复合材料层合板平面双轴拉伸试验的原理、设备与仪器、试样、试验条件、试验 准备、试验步骤、数据处理及试验报告等内容。 本文件适用于碳纤维复合材料0/90正交铺层层合板平面双轴拉伸试验。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T40724 碳纤维及其复合材料术语 HB7741 复合材料件一般公差 3 术语和定义 GB/T40724界定的术语和定义适用于本文件。 4 原理 在十字形试样施加平行于试样平面的正交拉伸载荷,并同步连续测量十字形试样中心考核区的应 变,得到中心考核区在X轴方向、Y轴方向、45°方向的最大失效应变。 5 设备与仪器 5.1 双轴试验机 双轴试验机符合以下要求: a) 夹持端平面度:四个夹持端中心应位于同一平面,平面度误差应不大于0.1mm; b) 加载同轴度:两个相互垂直加载轴线的垂直度误差应控制在±0.1°范围内;各轴上两个相对夹 头的同轴度误差应控制在±0.1°范围内; c) 作动器配置:应配备四个独立控制的作动器; d) 控制方式:应具备恒定载荷比、恒定位移比等多种控制方式; e) 数据记录功能:应能够同时记录四个通道的力值和位移随时间的变化数据; f) 夹具要求:应采用液压或机械式楔形夹具,在试验过程中,夹具应保证试样不发生滑动; g) 对中要求:夹具应保证夹持时试样中心位置与试验机中心位置保持一致,对中偏差应不超过 0.1mm。 1GB/T45877—2025 5.2 应变测量设备 应变测量可选用以下两种测量设备之一。 a) 基于数字图像相关法的测量仪器(DIC):采集频率不低于1Hz,可测量范围不小于75mm× 75mm的正方形区域。 b) 三向电阻应变计:栅长不低于2mm,阻值为350Ω。需配备与之相适配的数据采集系统,该数 据采集系统的采集频率不小于100Hz,准确度误差不大于满量程的1%,线性度偏差不大于满 量程的0.5%。 5.3 十字线激光器 横竖光线长度应不小于500mm,定位高度应可调,最大定位高度应不小于2m,精度应满 足1mm/m。 5.4 游标卡尺 分度值应不高于0.02mm。 5.5 千分尺 分度值应不高于0.001mm。 6 试样 6.1 试样数量 每组试样数量应不少于5个。 6.2 试样设计及尺寸要求 6.2.1 试样形状与方向 试样由试样本体和加强片组成,试样应呈十字形,其两个长轴分别标记为X轴和Y轴,且X轴、Y 轴应分别与层合板所承受拉伸载荷的方向一致。推荐的试样轴测图见图1,推荐的试样形状及详细尺 寸见图2。其他未标注的尺寸公差应符合HB7741的要求。 2GB/T45877—2025 标引序号说明: 1———加强片; 2———试样本体。 图1 试样轴测图 单位为毫米 标引序号说明: 1———中心考核区; 2———夹持区域; R———拐角半径。 图2 十字形试样尺寸图 6.2.2 试样尺寸 试样尺寸符合以下要求。 3GB/T45877—2025 a) 整体长度:试样整体长度应控制在250mm~400mm范围内,推荐长度为300mm±20mm。 b) 夹持区域宽度:试样夹持区域宽度应处于40mm~60mm区间,推荐宽度为50mm ±0.5mm。 c) 厚度:试样厚度范围应为0.5mm~2mm。 6.2.3 加强片 加强片符合以下要求。 a) 厚度:试样本体正反两面均应粘贴加强片,加强片厚度应不小于试样本体厚度,单面厚度应为 试样本体厚度的2倍~3倍,推荐厚度为2.5倍。 b) 开口尺寸:加强片在试样中心考核区应设置开口,开口呈菱形,且菱形的四条边长相等。开口 尺寸应在40mm~60mm之间,推荐开口尺寸为50mm±0.5mm,且开口处采用30°±5°斜 坡角过渡,在斜坡部位允许存在高度为0.2mm的加工台阶。 c) 外形尺寸:除加强片开口处外,加强片外形尺寸应与试样一致。 d) 加强片可选用复合材料或其他高强度金属材料,例如钢、钛合金等。若为复合材料,其铺层应 为0/90正交铺层。 6.2.4 考核区与夹持长度 考核区边缘与试样边缘的最小距离应不小于10mm。夹持长度推荐为50mm±5mm,可依据试 验机夹头尺寸进行适当调整。 6.2.5 试样本体铺层和厚度 试样本体铺层宜采用0/90正交铺层方式。其中,纤维0°铺层方向应与X轴方向保持一致,且纤维 角度偏差应控制在±1°范围之内。试样本体厚度宜在0.5mm~2mm区间,推荐厚度为0.8mm。 6.3 试样的制备 推荐采用试样与加强片分别固化成型后二次胶接的制备方式,制备方法见附录A。加强片刚度与 强度应不低于试样本体。 7 试验条件 7.1 实验室标准环境条件 温度:23℃±2℃;相对湿度:(50±10)%。 7.2 试样状态调节 试验前,试样应在实验室标准环境下放置不少于24h。 8 试验准备 8.1 试样检查及尺寸测量 8.1.1 对试样的外观进行检查,若试样中心考核区存在明显的溢胶、干斑等外观缺陷,则该试样应判定 为不合格并予以废弃处理。 8.1.2 使用千分尺对试样中心考核区的厚度(t)进行3处测量,取所测得的3个厚度值的算术平均值。 4GB/T45877—2025