PDF《殷广强第34 卷第0期应用力_殷广强》

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2 a a p p a a E b h c p a w p a w a a m m g a a b h c m a w m a w ? ? ? ? ? ? ? ? (2) 其中:E2 为面板弯曲模量,GPa;

a1 为中点加载跨 距,mm;

a2 为双点加载跨距,mm;

p1=m1g 为中点 加载载荷增量,N;

p2=m2g 为双点加载载荷增量, N;

b 为面板宽度,mm;

h 为厚度,mm;

c 为芯材 高度, mm;

w1 为中点加载跨距中点挠度增量, mm;

w2 为双点加载跨距中点挠度增量,mm.混合法中 点加载和双点加载分别如图

2 和3所示. 图2 混合法跨度中点加载示意图 Fig.2 Sketch map of the hybrid beam of mid-span loading 图3 混合法双点加载示意图 Fig.3 Sketch map of the hybrid beam of two-point loading

3 测试过程概述 3.1 测试设备、仪表及材料 测试所用游标卡尺(0~150mm)示值误差为 ±0.01mm;

千分表示值误差为±0.001mm;

钢直尺 (0~500mm)示值误差为±1mm;

1kg 或5kg 砝码, 误差均为 10g.材料为蜂窝夹层结构,其上、下面 板均为碳纤维单向预浸带铺成的复合材料,芯材为 铝,面板名义厚度 tf =0.6mm. 3.2 测试方法 根据标准GB/T 1456-2005,即外伸梁法测试 装置如图4所示.先用游标卡尺测量试样宽度b和厚 度h,然后用钢直尺测量调节好的跨距l和外伸臂长 度a,把试样支撑成横梁,在跨距中心用砝码逐级施 加力,记录该过程中对试样施加压力时各个千分表 的值. 根据标准ASTM C393/C393M-11,即混合法测 试装置如图5和6所示.与外伸梁法同一批试样,用 钢直尺测量调节好的中点加载跨距a1,把试样支撑 成横梁,在跨距中心用砝码逐级施加力,记录该过 程中对试样施加压力时跨距中点千分表的值.随后 用该批试样做双点加载,同样用钢直尺测量调节好 的双点加载跨距a2,把试样支撑成横梁,在跨距中 心用砝码逐级施加力,记录过程同上. 图4 外伸梁中点加载实验装置 Fig.4 Diagram of the overhanging beam of mid-span loading 图5 混合法跨度中点加载实验装置 Fig.5 Diagram of the hybrid beam of mid-span loading 第0期第一作者姓名,等:文章标题

5 图6 混合法双点加载实验装置 Fig.6 Diagram of the hybrid beam of two-point loading 3.3 测试数据及处理 试验过程中,首先对试样的几何尺寸及定位尺 寸进行测量.其中试样6的外伸梁跨距l=160.0mm、 混合法中点加载跨距a1=470.0mm、混合法双点加载 跨距a2=470.0mm、外伸臂长度a=80.0mm以及如表1 中宽度b和厚度h的测量数据. 表1 试样宽度和厚度的测量数据 Tab.1 Measurement data of width and thickness of specimen 待测量(measurement) 测量次数(number of measurements) b /mm h /mm

1 40.42 13.69

2 40.43 13.70

3 40.44 13.70

4 40.42 13.67

5 40.43 13.70

6 40.44 13.72 平均值(average value) 40.43 13.70 试样6所添加砝码质量及其对应挠度的测量数 据,如表2和3所示. 表2 外伸梁法挠度的测量数据 Tab.2 Measurement data of deflections by the overhanging beam 挠度(deflection)/μm 砝码质量(counterbalance mass)/kg f1z f1y

5 86.00 183.0

10 108.0 205.0

15 132.0 227.0

20 159.0 252.0

25 183.0 273.0

30 211.0 298.0 表2中,f1是f1z和f1y的平均值,f1z和f1y分别是左 右千分表的六次读数值,用逐差法计算f1z和f1y的平 均值 1z f 和1y f 分别为0.07567mm和0.06933mm,则1f为0.07250mm. 表3中,w1和w2分别是千分表的六次读数值, 用逐差法计算w1 和w2 的平均值