铝蜂窝复合板弯曲试验试样如何选择以及试验结果计算

实验一 复合材料弯曲强度测定一、实验目的了解复合材料弯曲强度的意义和测试方法，掌握用电子万能试验机测试聚合物材料弯曲性能的实验技术。

二、实验原理弯曲是试样在弯曲应力作用下的形变行为。

弯曲负载所产生的盈利是压缩应力和拉伸应力的组合，其作用情况见图1所示。

表征弯曲形变行为的指标有弯曲应力、弯曲强度、弯曲模量及挠度等。

弯曲强度f σ，也称挠曲强度（单位MPa ），是试样在弯曲负荷下破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力。

挠度s 是指试样弯曲过程中，试样跨距中心的顶面或底面偏离原始位置的距离（㎜）。

弯曲应变f ε是试样跨度中心外表面上单元长度的微量变化，用无量纲的比值或百分数表示。

挠度和应变的关系为：h L s f 62ε=（L 为试样跨度，h 为试样厚度）。

当试样弯曲形变产生断裂时，材料的极限弯曲强度就是弯曲强度，但是，有些聚合物在发生很大的形变时也不发生破坏或断裂，这样就不能测定其极限弯曲强度，这时，通常是以试样外层纤维的最大应变达到5%时的应力作为弯曲屈服强度。

与拉伸试验相比，弯曲试验有以下优点。

假如有一种用做梁的材料可能在弯曲时破坏，那么对于设计或确定技术特性来说，弯曲试验要比拉伸试验更适用。

制备没有残余应变的弯曲试样是比较容易的，但在拉伸试样中试样的校直就比较困难。

弯曲试验的另一优点是在小应变下，实际的形变测量大的足以精确进行。

弯曲性能测试有以下主要影响因素。

① 试样尺寸和加工。

试样的厚度和宽度都与弯曲强度和挠度有关。

② 加载压头半径和支座表面半径。

如果加载压头半径很小，对试样容易引起较大的剪切力而影响弯曲强度。

支座表面半径会影响试样跨度的准确性。

③ 应变速率。

弯曲强度与应变速率有关，应变速率较低时，其弯曲强度也偏低。

④ 试验跨度。

当跨厚比增大时，各种材料均显示剪切力的降低，可见用增大跨厚比可减少剪切应力，使三点弯曲更接近纯弯曲。

⑤ 温度。

就同一种材料来说，屈服强度受温度的影响比脆性强度大。

复合材料性能试验方法选择和结果评价张汝光(上海玻璃钢研究院 200126)摘要：由于复合材料性能的多样性和性能机理的复杂性，其试验方法也同样多样、复杂。

应该根据试验目的和考虑材料的性能机理，正确选择试验方法或制订试验方案，以确保试验结果的可靠性。

对试验方法和试验结果都要作科学的评价。

关键词：复合材料性能试验 多样性 复杂性 可靠性1 概 述要用好材料，首先就要认识材料。

认识材料的最重要途径就是通过材料的性能试验。

由于复合材料本身就是个结构，在进行复合材料产品设计时，不能简单地选择材料，而是要同时设计复合材料。

因此认识材料就不单单是了解材料的性能数值范围，而还要了解复合材料的性能机理。

复合材料性能试验变得更加重要。

复合材料的性能试验一般有三种不同的目的。

一是揭示复合材料的材料性能机理；二是取得用于产品设计的材料性能参数；三是取得供材料质量评定用的材料性能参数。

试验目的的不同，对试验方法的要求，就有各自不同的侧重点，自然就会有不同的试验方法或方案。

复合材料细观不均匀结构的本质，使其性能不但具有各向异性的特点，在许多情况下，还具有各种耦合效应。

这就使得复合材料的性能试验相对于常规材料，要多样、复杂，同时也具有更多的影响材料性能的因素。

在制订试验方案或选择试验方法时，这些方面都应该加以考虑，做认真、细致的分析。

对试验方法和试验结果都要作科学的评价。

2复合材料性能试验的目的制订试验方案或选择试验方法，首先要根据自己的试验目的。

即使是对同一个性能，目的不同，对试验方案或方法也会有不同的考虑和选择。

2.1为揭示材料性能机理的性能试验揭示材料性能机理，就是揭示在一定条件下材料作出响应的全过程及其原因，揭示各种因素是如何影响这一过程。

显然，以揭示材料性能机理为目的的材料性能试验，要强调的是试验所得到的性能规律首先必须是定性上准确。

因此，在考虑试验方法时，首先要确保这一点。

例如，当我们要揭示某一因素对某一性能的影响规律时，在试验条件中要特别注意严格排除其他影响因素同时发生变化，否则试验结果就无法说明是哪一因素的影响规律，测试数据再准确也毫无用处。

金属蜂窝夹层结构弯曲性能分析引言金属蜂窝夹层结构因其轻质化、高强度、刚度优异、隔音性能好等特点被广泛应用于航空、汽车、船舶等领域。

其中的弯曲性能对于结构的性能极为关键，能够直接影响结构的使用寿命和安全性能。

因此，研究金属蜂窝夹层结构的弯曲性能分析具有重要的理论和实际意义。

本文将从金属蜂窝夹层结构弯曲特性的影响因素、理论计算方法以及实验验证三个方面来阐述其弯曲性能的分析。

一、金属蜂窝夹层结构弯曲特性的影响因素1.材料性能金属蜂窝夹层结构由两层金属板和一层夹层芯材组成。

其中金属板的材料对于结构的弯曲性能具有很大的影响。

大多数情况下，金属板的弯曲刚度和强度越高，蜂窝夹层结构的弯曲性能就越好。

2.夹层芯材夹层芯材的选择对于结构的弯曲性能也有很大的影响。

一般认为，夹层芯材的厚度约为金属板的1/20，通过选择不同的材料和结构可以达到不同的弯曲刚度和强度。

3.边界条件结构的边界条件指的是结构的支撑和加载方式。

对于金属蜂窝夹层结构，一般使用固定支撑和三点弯曲载荷。

二、理论计算方法对于金属蜂窝夹层结构的弯曲分析，通常采用两种理论计算方法，分别为单元法和板壳理论方法。

1.单元法单元法是基于有限元方法的一种计算弯曲性能的数值计算方法。

它将结构划分为若干个小单元，然后对于每一个小单元进行计算。

最终将得到整个结构的弯曲刚度和强度等性能参数。

2.板壳理论方法板壳理论方法将结构模型简化为平面板或者弯曲应力作用下的壳体，通过公式计算得到结构的弯曲应力和位移等参数。

该方法对于形状较为规则的结构适用性较强，并且计算过程简单。

三、实验验证除了理论计算方法，实验验证也是分析金属蜂窝夹层结构弯曲性能的重要手段。

实验方法主要包括悬臂梁实验、三点弯曲实验、四点弯曲实验等。

1.悬臂梁实验悬臂梁实验是最为常用的实验方法之一，其原理是将一段蜂窝夹层结构的一端固定，另一端加上一个小重物作为载荷，通过测量结构的挠度、荷载力矩等参数来分析其弯曲性能。

2.三点弯曲实验三点弯曲实验是最为常见的实验方法之一，其原理是将蜂窝夹层结构两端固定，将载荷在结构中央的位置上进行施加，通过测量结构的弯曲位移、荷载力矩等参数来分析其弯曲性能。

玻璃钢2009年第3期研究报告复合材料层合板的弯曲性能和试验张汝光（上海玻璃钢研究院有限公司，上海201404）摘要弯曲性能不用作设计参数。

而弯曲试验，由于方法简单，却广泛用于质量检验。

三点弯曲和四点弯曲试验，都存在剪切应力的影响，需要正确选择跨厚比，使剪切应力的影响降到最小。

弯曲模量和弯曲强度都是只对均匀层合板；对非均匀层合板，弯曲模量和弯曲强度没有物理意义，其弯曲性能应该用弯曲刚度和最大弯矩来表述。

关键词：层合板弯曲性能跨厚比1 复合材料的弯曲试验和弯曲性能弯曲试验严格地说适用范围仅是均匀层合板（沿厚度均匀铺层）。

有人还提出，仅限于单向板或平面正交织物层合板。

对于非均匀层合板，其弯曲性能还取决于铺层顺序，已经是结构的性能了。

弯曲试验的性能计算公式，建立在假设正应变是沿厚度方向呈线性分布的；材料是均质的。

由于板材是均质的，因此应力（模量乘应变）也呈线性分布。

层合板的中性面就在中心面上，应力、应变都为零，向层合板上下表面达到最大绝对值。

由此，可推导出材料的弯曲模量和弯曲强度。

对于非均匀层合板，仍可以假设应变呈线性分布，但因为各层模量不同，应力分布已不呈线性。

弯曲试验方法给出的模量和强度计算公式不再成立了，不能使用。

非均质层合板也不存在材料弯曲模量和弯曲强度的物理概念。

对非均质层合板只能计算其弯曲刚度（弯矩和曲率比）和可承受的最大弯矩。

试件铺层顺序和厚度尺寸还应与结构物层板严格相同，否则测出数据对产品没有直接参考意义。

弯曲试验测出的挠度，除弯曲挠度外，还包含剪切挠度。

但在试验数据处理计算时按纯弯曲考虑，忽略了剪切影响。

因此计算出的模量要比拉伸测出的低。

而强度，由于是仅仅在试件中央最外层一点上（往往不是最薄弱点）承受最大应力，试件强度是试件在这一点上的强度；而拉伸试验是整个试件都承受一样的最大应力，试件的强度是整个试件中最薄弱处的· 1 ·强度，因此弯曲试验的强度要比拉伸强度高。

简支型铝合金蜂窝板条跨中挠度的理论分析及试验研究摘要：铝合金蜂窝板具有重量轻、刚度大、隔音、隔热、耐火等优点，是高性能板材的典型代表，被广泛应用于航空、高速列车、舰船等领域。

本文运用蜂窝板相关等效理论将铝合金蜂窝夹层板等效为各向异性匀质板，通过对板条的理论分析和试验研究，验证了蜂窝板等效理论与有限元模拟方法的可靠性。

本文还通过蜂窝板的抗弯性能试验，对铝合金蜂窝板条的现有挠度公式进行了适当修正，使其结果与试验数值更为接近，从而提高了该挠度公式的实用性。

关键词：铝合金蜂窝板；试验研究；等效理论；抗弯性能蜂窝结构材料是人类仿生学应用的一大成果，其灵感来源于蜜蜂的杰作——天然六边形蜂窝。

铝合金蜂窝夹层板是一种复合材料，通常由较高强度和弹性模量的上下两层或多层极薄的面板与中间较厚的软夹芯层通过粘贴、压制或用助复剂复合而成，具有重量轻、刚度大、隔音、隔热、耐火等优点，被广泛应用于航空航天、高速列车、大型舰船等领域。

本文通过蜂窝板相关等效理论将蜂窝板等效为各向异性的匀质板，并对等效后的板件进行理论与有限元对比分析，验证蜂窝板等效理论与有限元模拟的准确性和可靠性。

本文还通过蜂窝夹层板的抗弯承载力实验，在了解蜂窝夹层板的受力性能和破坏机理的同时，进一步对蜂窝板条跨中挠度的理论公式进行修正，使其更接近实际。

1 实验设计实验目的是通过比较不同规格蜂窝板的受力性能，研究蜂窝板的受力性能以及抗弯承载力随蜂窝芯厚度的变化规律，并与有限元分析结果进行对比，验证蜂窝板等效理论的合理性与有限元分析的可靠性。

1.1板条试件设计参照“铝蜂窝夹层结构和铝蜂窝芯子性能试验方法总则”[1]的要求，将试验板条设计为600mm×150mm，蜂窝板的总厚度分别为10mm、15mm和20mm三种等级，每种各做三块。

蜂窝板上下面板的厚度均为1mm，蜂窝芯的边长为6mm，壁厚为0.05mm。

1.2板条试验方法试验采用专用铰支座通过铁砝码在跨中进行逐级加载，用位移计测量跨中挠度。

蜂窝铝板计算书一、项目概述本计算书涉及的是一个商业建筑项目的外墙装饰方案。

考虑到建筑美学和实际使用需求，我们决定采用蜂窝铝板作为主要的建筑装饰材料。

二、材料特性蜂窝铝板是一种由双面铝板和中间铝蜂窝芯组成的复合材料。

具有轻质、高强度、隔音、隔热等特点，同时拥有良好的加工性能和优异的装饰效果。

三、计算内容1. 蜂窝铝板用量计算根据建筑物的外墙面积，我们可以计算出所需的蜂窝铝板总量。

计算公式为：总面积÷单片面积=所需数量。

例如，一个面积为2000平方米的外墙，如果使用蜂窝铝板进行装饰，我们按照常规规格0.6m x 1.2m计算，每片蜂窝铝板的面积为0.6 x 1.2 = 0.72平方米。

因此，所需的总蜂窝铝板数量为2000÷0.72≈2857片。

考虑到实际施工过程中的损耗和余量，我们可能需要采购3000片或更多的蜂窝铝板。

2. 蜂窝铝板的价格计算蜂窝铝板的单价通常由材料成本、加工成本、人工成本、利润和税费等组成。

我们需要根据市场价格和供应商提供的报价进行综合评估，以确定最终的采购价格。

四、费用预算根据上述计算，我们可能需要准备约30万元的资金用于蜂窝铝板的采购。

当然，具体的预算还需要根据实际情况进行调整，包括供应商的信誉度、运输成本、安装费用等因素。

五、结论和建议蜂窝铝板作为一种新型的建筑装饰材料，具有许多优点，如轻质、强度高、加工方便、装饰效果好等。

对于需要外墙装饰的商业建筑项目，蜂窝铝板是一个值得考虑的选项。

然而，实际应用中还需要考虑施工难度、安装质量、后期维护等问题，因此建议在选择蜂窝铝板作为外墙装饰材料时，要进行充分的调研和评估。

以上就是本次蜂窝铝板计算书的全部内容。

希望能对相关行业人员有所帮助，如有不足之处，还请多多包涵。

铝塑复合板试验检测标准及方法1 适用范围适用于室内用或室外非幕墙建筑幕墙用铝塑复合板。

2 试验目的为了测定铝塑复合板的涂层厚度、表面铅笔硬度、光泽度偏差、柔韧性、耐盐酸性/耐油性、耐硝酸性、耐溶剂性、耐玷污性、弯曲强度、180°剥离强度、耐变形温度、耐热水性3 试验依据3.1 《普通装饰用铝塑复合板》GB/T 22412-20163.2 《非磁性基体金属上非导电覆盖层覆盖层厚度测量涡流法》GB/T 4957-20033.3《色漆和清漆铅笔法测定漆膜厚度》GB/T 6739-20063.4 《色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定》GB/T 9754-20073.5《建筑涂料涂层耐沾污性试验方法》GB/T 9780-20133.6《胶粘剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》GB/T 2790-19953.7《塑料负荷变形温度的测定第2部分：塑料和硬橡胶》GB/T 1634.2-20194. 检验人员检验人员均为持证上岗人员。

5.试验设备涡流测厚仪、铅笔硬度测试仪、一套木制铅笔、机械削笔刀（只削去木头）、漆膜涂布器、光泽度计、冲洗装置、反射率仪、电子天平、电热鼓风干燥箱、线棒涂布器、基本灰卡、平底托盘、三点弯曲装置、塑料高分子热变形维卡软化点温度测定仪、负荷变形温度测试仪试验机、分析天平、恒温水浴、游标卡尺、上海普申LS落砂耐磨试验机、涂层落砂耐磨性测定仪、盐雾试验机、酸度计6 试验条件标准试验室条件：温度（23±2）℃，相对湿度（50±10）%。

7 组批与取样已连续生产的同一组批、同一规格、同一颜色的产品3000m3为一批，不足3000m3的按一批计算。

8试验方法和计算结果8.1 涂层厚度8.1.1 试验步骤不要在试样的弯曲表面上进行测量,除非为这类测量所作的校准的有效性已经得到了证实。

由于仪器的正常波动性,因而有必要在每一测量位置上取几个读数。

铝板T弯试验的测试方法
T弯测试通常是表达涂层材料弯曲性能的一种测试方法。

当涂层材料受加工的力超出涂层所能承受的弯曲或附着强度时，会导致涂层开裂，露出底材。

但就我公司的一部分客户，因为我们对客户提供的是光铝材，客户对铝材有T弯要求时，我们做T弯测试不用考虑涂层的附着强度，但要满足铝材所要求的弯曲强度。

生产中光铝T弯的测试：将试样绕自身弯曲180度，观察弯曲面的开裂情况，确定弯曲面不产生开裂的试样的最小厚度的倍数。

如图所示(每图左侧弯曲面为该图所示T值的对应面)，当OT弯曲面光滑不裂时，材料的弯曲性能就达到了OT，如果出现开裂，则继续操作成1T弯曲，如果再出现开裂，则继续操作成2T弯曲，依次可排至3T、4T…,直到不产生裂纹的试样最小厚度的最小倍数即为该试样的T 值。