ASTM D7137/D7137M-23 PDF

Полное наименование и описание

ASTM D7137/D7137M-23 — Standard Test Method for Compressive Residual Strength Properties of Damaged Polymer Matrix Composite Plates. Описывает методику определения остаточной прочности на сжатие многослойных композитных пластин после механического повреждения (индентации или ударного воздействия), с использованием стабилизирующей оснастки и испытаний на универсальной машине для материаловедения.

Аннотация

Стандарт устанавливает процедуру испытания плоских прямоугольных образцов из непрерывного армирующего волокна в полимерной матрице, предварительно подвергнутых статической индентации или ударному воздействию, и последующего определения остаточной предельной прочности при сжатии и эффективного модуля. Метод широко известен как CAI (Compression After Impact) при применении к образцам, повреждённым падением груза (drop‑weight impact).

Общая информация

• Статус: Действующий стандарт (активный).
• Дата публикации: 5 января 2023 г. (редакция «-23»).
• Организация-издатель: ASTM International.
• ICS / категории: 83.120 (Reinforced plastics / армированные пластики).
• Редакция / версия: D7137/D7137M-23 (версия 2023 г.).
• Количество страниц: Около 16 страниц (зависит от издания).

Область применения

Стандарт применяется к многослойным композитным пластинам с непрерывным армированием, с многоплосной ориентировкой волокон, симметричным и уравновешенным относительно направления испытания. Метод предназначен для определения остаточной прочности при сжатии образцов, предварительно повреждённых по методикам индентации (ASTM D6264/D6264M) или падению груза (ASTM D7136/D7136M). Результаты зависят от геометрии образца, типа и размера повреждения, расположения повреждения и пограничных условий и потому не всегда обобщаемы на другие конфигурации.

Ключевые темы и требования

• Подготовка образцов: размеры, ориентация слоёв, требования к симметрии и балансировке.
• Предварительное повреждение: индентация по D6264/D6264M или удар по D7136/D7136M; контроль энергии удара и положение повреждения.
• Оснастка для испытаний: стабилизирующая (анти-эндал) CAI‑оснастка, предотвращающая глобальный изгиб и обеспечивающая локальную интенсивизацию повреждения в зоне удара.
• Режим нагружения: сжатие в квази-статическом режиме на УИМ; требования к контролю смещения и измерению нагрузки/деформации.
• Расчёт параметров: предельная остаточная прочность при сжатии (ultimate compressive residual strength) и эффективный сжимающий модуль (effective modulus) по заданным уровням деформации/напряжения.
• Ограничения и интерпретация: результаты специфичны для сочетания образец–повреждение–пограничные условия; масштабирование ограничено.

Применение и пользователи

Стандарт востребован в аэрокосмической и автомобильной промышленности, при разработке и валидации композитных конструкций, в НИОКР, службах контроля качества и сертификации материалов. Используется инженерами по материалам, испытательными лабораториями, производителями композитных материалов и проектными бюро для оценки стойкости конструкции к ударам и определения остаточной несущей способности после повреждений.

Связанные стандарты

Часто применяемые вместе и упомянутые в тексте стандарта: ASTM D6264/D6264M (Quasi‑static indentation), ASTM D7136/D7136M (Drop‑weight impact), ASTM D6641/D6641M (Uniaxial compressive properties of undamaged laminates — рекомендуемая альтернатива для ненарушённых образцов). Также стандарт ссылается на общие требования по подготовке образцов и измерениям.

Ключевые слова

compression after impact, CAI, compressive residual strength, polymer matrix composites, laminated plates, impact damage, indentation, CAI fixture, effective modulus.

FAQ

В: Что это за стандарт?

О: Метод испытания ASTM D7137/D7137M-23 для определения остаточной прочности на сжатие плоских многослойных композитных пластин после механического повреждения (индентация или удар).

В: Что он регулирует?

О: Процедуру подготовки образцов, способ нанесения повреждения (или принятие ранее нанесённого), требования к оснастке и оборудованию для сжатия, параметры нагружения и расчёты остаточной прочности и эффективного модуля.

В: Кто обычно использует?

О: Испытательные лаборатории, инженеры‑конструкторы в аэрокосмической и автомобильной промышленности, производители композитов, исследователи и организации, отвечающие за сертификацию и гарантирование прочности конструкций после воздействия ударов.

В: Он актуален или заменён?

О: На момент публикации этой карточки стандарт — действующая редакция ASTM D7137/D7137M-23, опубликованная 5 января 2023 г. Для проверки наличия более поздних поправок или отзывов рекомендуется свериться с официальным реестром стандартов ASTM.

В: Это часть серии?

О: Да — стандарт связан с серией методик для оценки сопротивляемости повреждению и остаточных свойств композитов (например, D7136 для ударного воздействия, D6264 для индентации и D6641 для испытаний ненарушённых образцов), и обычно используется совместно с ними при комплексной оценке долговечности и безопасности конструкций.

В: Какие ключевые слова?

О: CAI, compression after impact, остаточная прочность при сжатии, композиты, полимерная матрица, индентация, удар, оснастка CAI, эффективный модуль.