影响落锤冲击层压板试样的因素

影响因素

受面外落锤冲击层压板试样的响应与很多因素有关，如层压板厚度、单层厚度、铺层 顺序、环境条件、几何形状、冲击头质量、撞击头几何尺寸、冲击速度、冲击能量和边界 条件。从而，除非采用相同的试验构型、试验条件和层压板构型，否则不能对材料进行比 较。因此在试验结果中要报告与标准试验构型的所有差别。

材料与试样的制备一差的材料制造操作方法、对纤维准直度缺乏控制以及不适当的 试样加工所引起的损伤，是复合材料材料数据高分散性的已知原因。试验件板制备方面引 起数据分散性的重要因素包括厚度偏差、面外曲率、表面粗糙度和没有保证8.2规定的尺寸。 

试样几何形状和冲击位置——试板的尺寸、形状、厚度和铺层顺序以及冲击部位会严 重影响试样的冲击变形和损伤形成行为。层压板的正交各向异性程度也会对损伤形成有重 大影响。如果冲击力没有垂直施加到层压板的平面，结果也会受到影响。

支持夹具特性——支持夹具开口尺寸、材料、夹具弯曲刚度、支持夹具所坐落的表面 刚度会对结果有影响。夹持的部位、夹持的儿何尺寸和夹持力会影响冲击时的试样变形。

冲击装置特性——冲击装置的刚度、下落时冲击头和导轨间的摩擦、冲击头的几何尺 寸和冲击头质量会对结果有影响。如果试样支持夹具与冲击装置不对中，会出现误差。

力的振荡——力-时间历程通常有很多振荡，它可能主要由两个原因引起。*个原因 是冲击头的自然频率，常常被称为“冲击头激振”，如果冲击头元件连接不牢固，激振可能 会更严重。力振荡的第二个原因是被冲试样的弯曲振动，通常在比试样产生振荡更高的频 率时产生激振振荡。高频激振振荡通常不代表传递到试样上的真实的力，而试样运动引起 的振荡是真实施加到试样上的力，所以不应被过滤掉或光滑掉。对这两个原因，振荡都是 在初始接触和损伤形成时激发的，有关力振荡的进…步定义和例子参见试验方法D 3763的

附录XI。

冲击变量——下落高度、冲击速度和冲击能量的差别会影响结果。波在试样中的传播

和振动、冲击头、冲击装置和冲击事件时的支持夹具也会影响结果。

无损检测——无损检测(NDI)结果受所用具体方法、NDI方法的固有变化、操作者的经

验等的影响。

由于在较低的力和能量值下可能会产生亚临界基体裂纹和小的分层，力乩和吸收的能 量&并不实际代表损伤的起始。当然，Fi和分别代表了能够检测出试样刚度特性变化的
力和能量的初始值。

凹坑深度可能会随时间或不同环境条件而出现“松弛”或减少。

非层压，3-D纤维增强复合材料可能会通过不同于层压板的机理形成损伤。