【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及軌道交通，尤其涉及一種復合材料力學性能測試方法及系統。
技術介紹
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本專利技術相關的
技術介紹
信息，不必然構成在先技術。
2、連續纖維復合材料是由增強相和基體相組成，增強相、基體相以及兩相復合的微觀變化都會引起復合材料力學性能的性能離散，因此對于復合材料材料級力學性能，在產品的工程研制過程中，以統計為基礎的標準化材料性能數據是必不可少的，然后由于復合材料的各向異性，因此復合材料單層的力學性能需要0°、90°的模量、面內剪切模量、縱向拉伸壓縮強度，需要至少三種類型的材料試驗件，從材料試驗件成型制造加工，需要高的費用、周期較長，很難滿足產品的設計研發特別是軌道交通及汽車行業。
3、目前復合材料面內剪切模量的測試標準缺乏便捷、準確、可靠的方法，通過±45°偏軸拉伸測定面內剪切模量時，軸向應變每增加2%，纖維偏轉增加1°，因此在拉伸過程中，±45°的鋪層定義假設將不成立，并且±45°的測試件的角度很難滿足沒有角度偏差。對于v型缺口剪切試樣，同樣對于測試件的纖維直線度、缺口的加工制造都有很高的要求，在1-2平面試驗時，[0]°試件得到的彈性模量結果過高（對碳/環氧，大約高10%)，而相同材料的[90]°試件得到的彈性模量值卻低大約20%。對于單向復合材料，[0/90]°試件可以得到的面內剪切模量測量值最精確。
4、申請號為“cn2021108703170”的中國專利，公開了一種復合材料剪切力學性能高效測試方法，該專利需要單獨制作剪切試驗件，并且需要單獨的試驗工裝夾
5、即目前沒有一種測試方法可以通過一種類型試驗件的一種類型試驗獲取連續纖維復合材料力學性能。
技術實現思路
1、為了解決上述
技術介紹
中存在的連續纖維復合材料力學性能獲取所需的試驗種類多、耗費周期及費用多的技術問題，本專利技術提供一種復合材料力學性能測試方法及系統，可以通過一種類型的試驗件測試同時獲得連續纖維復合材料的縱向模量、橫向模量、面內剪切模量及縱向破壞強度，極大節省試驗件制作加工費用、測試費用及周期成本，具有簡單高效、離散度小等優勢。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、本專利技術的第一個方面提供一種復合材料力學性能測試方法。
4、一種復合材料力學性能測試方法，包括：
5、測試試件采用0°鋪層構型形式，獲取測試試件拉伸或壓縮試驗的第一縱向彈性模量及第一縱向破壞強度；根據第一縱向彈性模量，分別計算第一橫向彈性模量和第一面內剪切模量；
6、測試試件采用0/90°正交鋪層構型形式，獲取測試試件拉伸或壓縮試驗的第二縱向彈性模量及第二縱向破壞強度；根據第二縱向破壞強度，計算0°單向層合板的縱向破壞強度；根據第二縱向彈性模量，分別計算0°單向層合板的縱向彈性模量、橫向彈性模量和面內剪切模量。
7、進一步地，根據第一縱向彈性模量，計算第一橫向彈性模量，采用以下公式：
8、e2=k1×e1
9、其中，e2表示第一橫向彈性模量，k1表示第一系數，e1表示第一縱向彈性模量。
10、進一步地，根據第一縱向彈性模量，計算第一面內剪切模量，采用以下公式：
11、g12=k2×e1
12、其中，g12表示第一面內剪切模量，k2表示第二系數，e1表示第一縱向彈性模量。
13、進一步地，根據第二縱向彈性模量，分別計算0°單向層合板的縱向彈性模量；采用以下公式：
14、e3=k3×ex
15、其中，e3表示0°單向層合板的縱向彈性模量，k3表示第三系數，ex表示第二縱向彈性模量。
16、進一步地，根據第二縱向破壞強度，計算0°單向層合板的縱向破壞強度；采用以下公式：
17、x1=α×x
18、其中，x1表示0°單向層合板的縱向破壞強度，α=e3/ex，e3表示0°單向層合板的縱向彈性模量，ex表示第二縱向彈性模量，x表示第二縱向破壞強度。
19、進一步地，根據第二縱向彈性模量，計算0°單向層合板的橫向彈性模量；采用以下公式：
20、e4=k4×ex
21、其中，e4表示0°單向層合板的橫向彈性模量，k4表示第四系數，ex表示第二縱向彈性模量。
22、進一步地，根據第二縱向彈性模量，計算0°單向層合板的面內剪切模量；采用以下公式：
23、g22=k5×ex
24、其中，g22表示0°單向層合板的面內剪切模量，k5表示第五系數，ex表示第二縱向彈性模量。
25、本專利技術的第二個方面提供一種復合材料力學性能測試系統。
26、一種復合材料力學性能測試系統，包括：
27、第一測試模塊，其被配置為：測試試件采用0°鋪層構型形式，獲取測試試件拉伸或壓縮試驗的第一縱向彈性模量及第一縱向破壞強度；根據第一縱向彈性模量，分別計算第一橫向彈性模量和第一面內剪切模量；
28、第二測試模塊，其被配置為：測試試件采用0/90°正交鋪層構型形式，獲取測試試件拉伸或壓縮試驗的第二縱向彈性模量及第二縱向破壞強度；根據第二縱向破壞強度，計算0°單向層合板的縱向破壞強度；根據第二縱向彈性模量，分別計算0°單向層合板的縱向彈性模量、橫向彈性模量和面內剪切模量。
29、本專利技術的第三個方面提供一種計算機可讀存儲介質。
30、一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現如上述第一個方面所述的復合材料力學性能測試方法中的步驟。
31、本專利技術的第四個方面提供一種計算機設備。
32、一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時實現如上述第一個方面所述的復合材料力學性能測試方法中的步驟。
33、本專利技術的第五個方面提供一種計算機程序產品或計算機程序。
34、本專利技術提供了一種計算機程序產品或計算機程序，該計算機程序產品或計算機程序包括計算機指令，該計算機指令存儲在計算機可讀存儲介質中。計算機設備的處理器從計算機可讀存儲介質讀取該計算機指令，處理器執行該計算機指令，使得該計算機設備執行如上述第一個方面所述的復合材料力學性能測試方法中的步驟。
35、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
36、本專利技術通過一種單向拉伸試驗即可快速高精度的獲得連續纖維單層復合材料縱向彈性模量、橫向彈性模量、面內剪切模量及縱向破壞強度。解決了各向異性復合材料工程常數需要多種類型試驗才能獲得難題，極大的減少了試驗數量，提高了試驗效率，并且解決了由于復合材料的非線性、試件提前破壞及自耦合造成的數據離散性及測試不準確等問題，是復合材料力學性能測試的重要實施路徑之一，對減少測試時間、費用等具有巨大優勢，具有很強的市場實用性和市場價值。
【技術保護點】
1.一種復合材料力學性能測試方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的復合材料力學性能測試方法，其特征在于，根據第一縱向彈性模量，計算第一橫向彈性模量，采用以下公式：
3.根據權利要求1所述的復合材料力學性能測試方法，其特征在于，根據第一縱向彈性模量，計算第一面內剪切模量，采用以下公式：
4.根據權利要求1所述的復合材料力學性能測試方法，其特征在于，根據第二縱向彈性模量，分別計算0°單向層合板的縱向彈性模量；采用以下公式：
5.根據權利要求1所述的復合材料力學性能測試方法，其特征在于，根據第二縱向破壞強度，計算0°單向層合板的縱向破壞強度；采用以下公式：
6.根據權利要求1所述的復合材料力學性能測試方法，其特征在于，根據第二縱向彈性模量，計算0°單向層合板的橫向彈性模量；采用以下公式：
7.一種復合材料力學性能測試系統，其特征在于，包括：
8.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1-6中任一項所述的復合材料力學性能測試方法中的步驟。<...
【技術特征摘要】
1.一種復合材料力學性能測試方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的復合材料力學性能測試方法，其特征在于，根據第一縱向彈性模量，計算第一橫向彈性模量，采用以下公式：
3.根據權利要求1所述的復合材料力學性能測試方法，其特征在于，根據第一縱向彈性模量，計算第一面內剪切模量，采用以下公式：
4.根據權利要求1所述的復合材料力學性能測試方法，其特征在于，根據第二縱向彈性模量，分別計算0°單向層合板的縱向彈性模量；采用以下公式：
5.根據權利要求1所述的復合材料力學性能測試方法，其特征在于，根據第二縱向破壞強度，計算0°單向層合板的縱向破壞強度；采用以下公式：
6.根據權利要求1所述的復合材料力學性能測試方法，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：侯帥昌，趙英男，鞠增業，李慧穎，豆廣征，
申請(專利權)人：中車成型科技青島有限公司，
類型：發明
國別省市：
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