碳纤维管力学拉伸强度测试方法

1.碳纤维管状复合材料拉伸试验：

碳纤维管状复合材料拉伸强度测定时测试其在一定环境条件下受轴向力或能量作用时所表现出的特性，其强度的测定与该管的设计计算、材料选择、工艺评价、材质的检验等密切关系，测出的机械性能数据不仅决定材料本身，还与试验的条件有关。

参照GB/T5349-2005《纤维增强热固性塑料管轴向拉伸性能试验方法》，可将碳纤维管状复合材料拉伸性能测试方法分两种 ：整体拉伸方法和取样拉伸方法，整体拉伸方法适用于公式直径D≤100mm的式样，取样拉伸方法适用于公式直径D≥150mm的式样。公式直径为100-150mm的构件可参照使用。

对于取样拉伸法，参照GB/t5349-2005，试样形状和尺寸见图1、表1.将试样安装到电子万能试验机平夹头上即可按照普通复合材料板材测试方法进行拉伸试验机。具体实验可参照《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》。因此以下将重点研究整体拉伸的测试方法

1.1取样的制备

本实验所用碳纤维管状复合材料采用T300(3k)碳纤维环氧树脂预浸布缠绕而成，经纱密度5根/cm纬纱密度3根/cm，共2层，煤层厚度0.15mm。经固化等一系列工序最终制成圆管产品，其外径20mm壁厚1mm。

碳纤维T300（3K）的性能和ST300环氧树脂的性能见表2

1.2实验方案

参考GB/T5349-2005，选受拉试件长度为550mm，两端夹持端长度各为50mm，试验段长度450mm，由于实验所用管材为脆性空心管，为避免被夹具夹持破坏，在夹持段管内塞入外径为18mm长度为50mm的铁芯，试样见图2，实验方案1为圆管直接在万能试验机上拉伸，实验方案2为在试样的端部夹持部位包产砂纸之后再安装在夹具上进行拉伸

1.3实验环境

试验在WDW-100型微机控制电子万能试验机上进行，该试验机式最大拉伸载荷为100KN，试验力准确度为±1%，位移分辨率为0.01mm。实验参照BG/T1446-2005进行，实验室环境温度在180℃-23℃相对湿度在65%-8%，采用位移连续加载方式，加载速度为3mm/min

原创作者：济南川佰仪器设备有限公司