GB/T 45014-2024 聚合物基复合材料层压板紧固件拉脱阻抗试验方法

ICS83.120
CCS Q 23
中华人民共和国国家标准
GB/T45014—2024
聚合物基复合材料层压板紧固件拉脱阻抗
试验方法
Testmethodforpull-throughresistanceoffastenersofpolymer
matrixcompositelaminates
2024-11-28发布2025-06-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布

前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请 注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国建筑材料联合会提出。
本文件由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)归口。
本文件起草单位:中国飞机强度研究所、中国直升机设计研究所。
本文件主要起草人:谢佳卉、黄光启、宋贵宾、唐昆、段敏鸽、杨胜春、熊华锋、郑林峰、李崇、李小龙、
龚情、王盈聪、朱本胜、徐天宇。
Ⅰ
GB/T45014—2024

聚合物基复合材料层压板紧固件拉脱阻抗
试验方法
1 范围
本文件规定了聚合物基复合材料层压板紧固件拉脱阻抗试验的方法原理、试验设备、试样、试验条
件、试验步骤、统计和试验报告。
本文件适用于测定聚合物基复合材料层压板紧固件拉脱阻抗。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T1446 纤维增强塑料性能试验方法总则
GB/T3961 纤维增强塑料术语
3 术语和定义
GB/T3961界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
初始失效载荷 initialfailureforce
Pi
加载过程中载荷第一次下降小于10%之前的峰值载荷或载荷-位移曲线斜率变化大于10%时对应
的载荷。
3.2
失效载荷 failureforce
Pf
加载过程中载荷第一次下降大于10%之前的峰值载荷。
3.3
最大载荷 maxforce
Pmax
试验期间试样承受的最大载荷。
4 方法原理
本方法采用如图1所示的紧固件拉脱试验夹具测定复合材料层压板紧固件拉脱阻抗性能。通过对
层压板上与紧固件连接的加载耳叉施加拉伸载荷使紧固件受拉,获取复合材料层压板紧固件拉脱阻抗。
1
GB/T45014—2024
标引序号说明:
1 ———基座;
2 ———垫块;
3 ———槽形件;
4 ———试样;
5 ———加载耳叉;
6 ———销钉;
7 ———加载杆;
8 ———紧固件;
DB ———槽形件开孔直径;
P ———载荷。
图1 层压板紧固件拉脱阻抗试验加载示意图
5 试验设备
5.1 试验机和测量仪器
试验机和测量仪器应符合GB/T1446的规定。
5.2 试验夹具
试验夹具由基座、垫块、带有开孔的槽形件、加载耳叉、销钉、加载杆等组成,示意图见图1,尺寸与
公差见附录A。基座及槽形件最小板厚为6mm 且至少为层压板厚度的2倍,材料应为钢制材料。槽
形件开孔直径DB 与紧固件直径相关,具体见表1。
2
GB/T45014—2024
表1 试样最小厚度/宽度
单位为毫米
紧固件
直径
试样最小厚度h
凸头紧固件100°沉头
拉伸头紧固件
100°沉头
剪切头紧固件
100°沉头锥杆剪切头
和130°沉头紧固件
试样最小
宽度
L
槽形件开孔
直径
DB
4.0 1.4 2.5 2.0 1.4 68.0 34.0
5.0 1.5 3.0 2.5 1.5 72.0 38.0
6.0 2.0 3.8 3.5 2.0 84.0 50.0
8.0 2.8 4.9 3.9 2.8 96.0 63.0
10.0 3.3 5.8 4.9 3.3 108.0 75.0
6 试样
6.1 试样形状与尺寸
试样为正方形等厚度复合材料层压板,试样示意图见图2。试样开孔直径D 与厚度h 的比值推荐
为1.5~3,推荐的试样最小厚度、试样最小宽度见表1。
标引符号说明:
L ———试样宽度;
D ———试样开孔直径;
dcsk ———试样沉头深度;
h ———试样厚度。
图2 试样示意图
3
GB/T45014—2024
6.2 试样数量
每组有效试样应不少于5个。
7 试验条件
7.1 试验环境
实验室标准环境条件应满足GB/T1446的规定。
7.2 试样状态调节
试验前,试样在实验室标准环境条件下至少放置24h或者按照双方协商的环境条件进行状态
调节。
8 试验步骤
8.1 试验前准备
8.1.1 按GB/T1446的规定检查试样外观,对每个试样编号。
8.1.2 按7.2的规定对试样进行状态调节。
8.1.3 试样状态调节后,测量层压板试样的一个宽度和一个长度,同时测量层压板试样中心孔周围4个
位置的厚度以及开孔直径,厚度测量精确到0.01mm,其余均为0.02mm。按公式(1)计算槽形件开孔
直径与试样开孔直径之比kCBD,按公式(2)计算试样开孔直径与厚度之比kDh,按公式(3)计算试样沉头
深度与厚度之比kcsk,结果保留3位有效数字。
kCBD =
DB
D …………………………(1)
式中:
DB ———槽形件开孔直径,单位为毫米(mm);
D ———试样开孔直径,单位为毫米(mm)。
kDh =D
h …………………………(2)
式中:
D ———试样开孔直径,单位为毫米(mm);
h ———试样厚度,单位为毫米(mm)。
kcsk =
dcsk
h …………………………(3)
式中:
dcsk———试样的沉头深度,单位为毫米(mm);
h ———试样厚度,单位为毫米(mm)。
8.2 试验安装
8.2.1 将试样与加载耳叉通过紧固件连接,采用扭矩扳手将紧固件拧紧到规定的力矩(实际结构使用
的力矩)。
8.2.2 将加载耳叉穿过试验夹具的槽型件开孔,通过销钉与加载杆连接;将加载杆夹持于试验机夹
头内。
4
GB/T45014—2024
8.3 试验
8.3.1 对试样进行预加载,施加150N 载荷以消除连接间隙。再卸载至50N 检查试样在夹具中的对
中,确保试样在试验夹具的正中。
8.3.2 以1.0mm/min~2.0mm/min的加载速率对试样连续施加拉伸载荷,当载荷从最大值下降
30%停止试验,连续记录载荷-位移数据。试验结束根据载荷-位移曲线读取并记录试样的初始失效载
荷、失效载荷、最大载荷和对应的位移(见图3);并记录破坏模式(见表2),仅层压板紧固件孔处失效或
紧固件失效为有效失效模式。
图3 典型载荷-位移曲线示意图
表2 典型失效模式
失效模式代码失效模式示意图失效模式描述
A 层压板拉脱失效
B 紧固件头剪切失效
C 紧固件杆断裂失效
D 紧固件螺纹脱扣
E — 其他失效模式
5
GB/T45014—2024
9 统计
对于每一组试验,按GB/T1446的规定计算初始失效载荷、失效载荷、最大载荷和对应位移的算术
平均值、标准差和离散系数。
10 试验报告
试验报告一般包括下列内容:
a) 试验项目名称、本文件编号;
b) 试验时间和地点;
c) 试样来源及制备情况,材料品种及规格;
d) 试样编号、形状和尺寸、铺层方式、外观质量及数量;
e) 试验温度、相对湿度;
f) 试验设备及仪器的型号、规格及计量情况;
g) 试验机编号;
h) 加载速率;
i) 每个试样的载荷-位移曲线;
j) 每个试样的槽形件开孔直径与试样开孔直径之比kCBD、试样开孔直径与厚度之比kDh和沉头深
度与厚度之比kcsk;
k) 每个试样的初始失效载荷值、失效载荷值、最大载荷值和对应位移,每组的算术平均值、标准差
与离散系数(以百分数表示);
l) 每个试样的失效模式。
6
GB/T45014—2024
附 录 A
(资料性)
试验夹具尺寸与公差
试验夹具由基座、垫块、带有开孔的槽形件、加载耳叉、销钉、加载杆等组成,见图A.1。由于槽形件
的开孔直径与试样紧固件直径相关,针对直径为6mm 的试样紧固件推荐的试验夹具尺寸与公差见
图A.2~图A.7。
标引序号说明:
1———基座;
2———垫块;
3———试样;
4———槽形件;
5———加载耳叉;
6———销钉;
7———加载杆。
图A.1 试验夹具
7
GB/T45014—2024
单位为毫米
图A.2 基座尺寸与公差要求
单位为毫米
图A.3 垫块尺寸与公差要求
8
GB/T45014—2024
单位为毫米
图A.4 槽形件尺寸与公差要求
单位为毫米
图A.5 加载耳叉尺寸与公差要求
9
GB/T45014—2024
单位为毫米
图A.6 销钉尺寸与公差要求
单位为毫米
图A.7 加载杆尺寸与公差要求
10
GB/T45014—2024