頭(例如，不必?fù)?dān)心粘接的末端接頭與測(cè)試材料樣品脫層)。
[0031 ] 在特定的實(shí)施例中，可以通過(guò)機(jī)械加工(例如，磨銑、切割、磨削或使用消減制造工藝的其他方式作用于)復(fù)合測(cè)試坯料210的面412和414來(lái)形成計(jì)量段420。該機(jī)械加工工藝也可以在計(jì)量段420與每個(gè)接頭422和424之間形成彎曲的凹角拐角。例如，如圖4所示，計(jì)量段420中的每個(gè)凹角拐角可以具有曲率半徑R。在特定實(shí)施例中，每個(gè)凹角拐角的曲率半徑R為約0.020英寸(公差在±0.005英寸范圍內(nèi))。凹角拐角的曲率可以減小拐角處的應(yīng)力集中，由此減小了測(cè)試期間計(jì)量段420與每個(gè)接頭422、424之間的界面處早期斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
[0032]計(jì)量段420的長(zhǎng)度、可以按尺寸形成，從而應(yīng)變計(jì)可以直接粘合到計(jì)量段420。例如，長(zhǎng)度、可以是約0.30英寸，以便容納0.25英寸的應(yīng)變計(jì)。在圖4中，第一應(yīng)變計(jì)430在計(jì)量段420的第一面處被耦接(例如，粘合)到計(jì)量段420，并且第二應(yīng)變計(jì)432在計(jì)量段420的第二面處被耦接到計(jì)量段420。因此，應(yīng)變計(jì)430、432能夠在壓縮測(cè)試期間直接測(cè)量應(yīng)變，以提供比使用常規(guī)測(cè)試樣本可收集的信息更詳細(xì)的信息。
[0033]復(fù)合測(cè)試樣本402也可以包含與第一接頭422的第一末端404親接的第一蓋板440和與第二接頭424的第二末端406耦接的第二蓋板442。第一蓋板440可以覆蓋第一接頭422的第一末端404并且可以覆蓋第一接頭422的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面408、410中的至少一部分，一個(gè)或多個(gè)面412、414中的至少一部分，或者其組合。例如，第一蓋板440可以包含金屬件，該金屬件被形成或機(jī)械加工有凹槽、狹槽或開口以裝配在第一接頭422的第一末端404上。同樣，第二蓋板442可以覆蓋第二接頭424的第二末端406并且可以覆蓋第二接頭424的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面408、410中的至少一部分、一個(gè)或多個(gè)面412、414中的至少一部分，或者其組合。例如，第二蓋板442可以包含金屬件，該金屬件被形成或機(jī)械加工有凹槽、狹槽或開口以便裝配在第二接頭424的第二末端406上。當(dāng)末端經(jīng)受末端加載的壓縮測(cè)試時(shí)，蓋板440、442可以抑制各個(gè)接頭422、424的末端的帚化(brooming)。
[0034]圖5是圖4中的復(fù)合測(cè)試樣本402的特定實(shí)施例的詳細(xì)側(cè)視圖的示意圖。特別地，圖5示出了計(jì)量段420和將計(jì)量段420連接到第一接頭422和第二接頭424的區(qū)域的更詳細(xì)視圖。圖5也示出了層板層的纖維的取向，并且提供了凹角拐角的曲率半徑R和將應(yīng)變計(jì)430、432附連到復(fù)合測(cè)試樣本402的進(jìn)一步圖示。
[0035]在圖5中，應(yīng)變計(jì)430、432被直接粘合到計(jì)量段420。應(yīng)變計(jì)430、432的引線434、436可以從計(jì)量段420突出以便在測(cè)試期間可以測(cè)量應(yīng)變。每個(gè)凹角拐角具有曲率半徑R以便在測(cè)試期間減小凹角拐角處的應(yīng)變。如圖5所示，復(fù)合測(cè)試樣本中的大多數(shù)層板具有90度的纖維取向，剩余的層板具有0度的纖維取向。0度纖維取向?qū)訙p小了過(guò)早橫向拉伸斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
[0036]圖6是說(shuō)明形成復(fù)合測(cè)試樣本的方法600的特定實(shí)施例的流程圖。該方法600可以用于形成圖4和圖5中的復(fù)合測(cè)試樣本402。進(jìn)一步地，一部分方法600可以用于形成圖3中的復(fù)合測(cè)試坯料210。
[0037]方法600包含:在602處，使用多個(gè)層板以通過(guò)將第一層板層布置成具有在第一方向上取向的纖維以及將第二層板層布置成具有在第二方向上取向的纖維來(lái)形成復(fù)合疊層，其中第一方向不同于第二方向。復(fù)合疊層具有第一面和與第一面相反的第二面。例如，圖1中的多個(gè)層板121-128可以被布置成形成圖1A中的復(fù)合疊層102。
[0038]方法600還可以包含:在604處，切割復(fù)合組裝件以形成第一段和第二段。例如，圖1A中的復(fù)合疊層102可以被劃分成圖1B中的第一段131和第二段130。
[0039]如參照?qǐng)D1B所描述，第一段131具有第三面133，該第三面對(duì)應(yīng)于復(fù)合疊層102的第一面110，并且第一段131具有第四面135，該第四面對(duì)應(yīng)于復(fù)合疊層102的第二面112。此外，第二段130具有對(duì)應(yīng)于復(fù)合疊層102的第一面110的第五面132，并且具有對(duì)應(yīng)于復(fù)合疊層102的第二面112的第六面134。方法600還包含:在606處，將第一段的第三面耦接到第二段的第五面以形成復(fù)合組裝件。復(fù)合組裝件可以被固化以形成復(fù)合面板，例如圖2中的復(fù)合面板200。
[0040]方法600也可以包含:在608處，由復(fù)合面板形成一個(gè)或多個(gè)復(fù)合測(cè)試坯料。例如，圖2中的復(fù)合面板200可以被機(jī)械加工(例如，切割、磨銑、磨削等)以形成復(fù)合測(cè)試坯料 210-221。
[0041]方法600也可以包含:在610處，機(jī)械加工一個(gè)或多個(gè)復(fù)合測(cè)試坯料中的特定復(fù)合測(cè)試坯料以形成復(fù)合測(cè)試樣本。例如，圖2和圖3中的復(fù)合測(cè)試坯料210可以被機(jī)械加工(例如，磨銑、切割、磨削等)以形成圖4和圖5中的復(fù)合測(cè)試樣本402。為了圖示說(shuō)明，機(jī)械加工特定復(fù)合測(cè)試坯料以形成復(fù)合測(cè)試樣本可以包含垂直于第一方向并且垂直于第二方向機(jī)械加工計(jì)量段以便相對(duì)于特定復(fù)合測(cè)試坯料的層板數(shù)減少計(jì)量段內(nèi)的層板數(shù)。如參照?qǐng)D4所描述，復(fù)合測(cè)試樣本可以具有第一接頭、第二接頭以及在第一接頭與第二接頭之間的計(jì)量段。因此，復(fù)合測(cè)試樣本由單個(gè)復(fù)合疊層(例如，對(duì)應(yīng)于圖1A中的復(fù)合疊層102)形成，而不是包含多個(gè)零件(例如，具有粘接末端接頭的待測(cè)試的材料樣品)。
[0042]方法600也可以包含:在612處，將第一蓋板耦接到第一接頭的末端，并且在614處，將第二蓋板耦接到第二接頭的末端。每個(gè)蓋板可以覆蓋各自接頭的末端并且覆蓋各自接頭的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面中的至少一部分、一個(gè)或多個(gè)面中的至少一部分或者其組合。例如，圖4中的第一蓋板440覆蓋第一接頭422的第一末端404并且延伸以覆蓋第一接頭422的至少一部分側(cè)面和/或一部分面。同樣，第二蓋板442覆蓋第二接頭424的第二末端406并且延伸以覆蓋第二接頭424的至少一部分側(cè)面和/或一部分面。
[0043]方法600也可以包含:在616處，將應(yīng)變計(jì)粘合到復(fù)合測(cè)試樣本的計(jì)量段。例如，如圖4和圖5中所示，可以將應(yīng)變計(jì)430和432耦接到計(jì)量段420。應(yīng)變計(jì)430、432的引線可以通過(guò)規(guī)定路徑以監(jiān)測(cè)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)在復(fù)合測(cè)試樣本壓縮測(cè)試期間對(duì)應(yīng)變的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0044]在形成復(fù)合測(cè)試樣本之后，可以將復(fù)合測(cè)試樣本用于執(zhí)行測(cè)試以收集與用于形成復(fù)合測(cè)試樣本的材料的壓縮屬性相關(guān)的信息。例如，ASTM D695-10標(biāo)準(zhǔn)方法或其修改版本可以用于測(cè)試復(fù)合測(cè)試樣本。在修改版本中，ASTM D695-10標(biāo)準(zhǔn)中所描述的測(cè)試固定裝置可以被修改以適應(yīng)復(fù)合測(cè)試樣本。例如，可以將額外的下負(fù)載板添加到測(cè)試固定裝置，以便通過(guò)消除測(cè)試固定裝置的離面翹曲引導(dǎo)件與測(cè)試固定裝置的底部負(fù)載板之間的空間來(lái)防止過(guò)早的末端斷裂。添加下負(fù)載板可以使復(fù)合測(cè)試樣本被支撐到翹曲引導(dǎo)件的末端。作為另一示例，測(cè)試固定裝置的離面翹曲引導(dǎo)件可以被翻轉(zhuǎn)以使得離面翹曲引導(dǎo)件的光滑表面接觸復(fù)合測(cè)試樣本(而不是如ASTM D695-10標(biāo)準(zhǔn)所描述的那樣使離面翹曲引導(dǎo)件的V形槽表面接觸復(fù)合測(cè)試樣本)。翻轉(zhuǎn)離面翹曲引導(dǎo)件可以減少?gòu)?fù)合測(cè)試樣本由于與V形槽表面接觸而導(dǎo)致的末端翹曲斷裂。作為又一示例，測(cè)試固定裝置的支撐螺栓可以被扭轉(zhuǎn)到具有1英寸.鎊的扭矩，這可以減小測(cè)試固定裝置與復(fù)合測(cè)試樣本之間的摩擦。
[0045]因此，在制備了復(fù)合測(cè)試樣本之后(例如，由復(fù)合測(cè)試坯料機(jī)械加工且耦接到蓋板和應(yīng)變計(jì))，復(fù)合測(cè)試樣本可以被固定在經(jīng)修改的測(cè)試固定裝置內(nèi)并且可以將1英寸?鎊的扭矩應(yīng)用于支撐螺栓。復(fù)合測(cè)試樣本被固定到經(jīng)修改的測(cè)試固定裝置，從而復(fù)合測(cè)試樣本被定心在測(cè)試固定裝置內(nèi)并且使得復(fù)合測(cè)試樣本的末端正好接觸測(cè)試固定裝置。端蓋被放置在復(fù)合測(cè)試樣本的頂端并且移動(dòng)加載壓板以便其接觸端蓋。當(dāng)監(jiān)測(cè)到負(fù)載/應(yīng)變響應(yīng)時(shí)，對(duì)復(fù)合測(cè)試樣本加載直到斷裂。
[0046]在使用本文所述的方法用由特定復(fù)合材料形成的復(fù)合測(cè)試樣本進(jìn)行的測(cè)試中，測(cè)量出在室溫干燥測(cè)試條件下最終纖維壓縮應(yīng)變超過(guò)21000 μ應(yīng)變以及在寒冷溫度干燥測(cè)試條件下最終纖維壓縮應(yīng)變超過(guò)24000 μ應(yīng)變。這些結(jié)果與使用粘接的末端接頭測(cè)試樣本由相同的特定復(fù)合材料生成的結(jié)果形成對(duì)比，后者提供的測(cè)量的最終纖維壓縮應(yīng)變?yōu)?室溫干燥測(cè)試條件下為7000 μ應(yīng)變和寒冷溫度干燥測(cè)試條件下為8000 μ應(yīng)變