《纤维增强聚合物基复合材料层合板开孔压缩性能试验方法》编制说明

《纤维增强聚合物基复合材料层合板开孔

压缩性能试验方法》

编制说明

1、工作简况

制定本标准任务来源于CSTM标准委员会航空材料领域委员会2019年下达的

计划，标准计划编号为CSTMLX530400284-2019。2019年开始制定工作，2020

年完成。

中国航发北京航空材料研究院承担标准主编工作，参编单位包括:中国直升

机设计研究所、沈阳飞机工业（集团）有限公司、中航复合材料有限责任公司和

中国航发商用航空发动机有限责任公司。

工作组成员名单如下：

成员姓名所在单位职称分工

邓立伟中国航发北京航空材料研究院高工方案制定、标准编写、验证试验

陈新文中国航发北京航空材料研究院高工验证试验、数据处理

王海鹏中国航发北京航空材料研究院高工标准资料收集、验证试验

何志平中国直升机设计研究所高工标准技术内容分析讨论

马丽婷中国航发北京航空材料研究院高工标准资料收集、组织初稿讨论

杨国腾沈阳飞机工业（集团）有限公司研究员标准资料收集、组织初稿讨论

王雅娜中国航发北京航空材料研究院工程师标准技术内容分析讨论

张代军中国航发北京航空材料研究院高工验证试验和分析

郑林峰中国直升机设计研究所工程师标准技术内容分析讨论

张朋中航复合材料有限责任公司高工标准技术内容分析讨论

中国航发商用航空发动机有限责任

王祯鑫高工标准技术内容分析讨论

公司

杨洋中国航发北京航空材料研究院工程师标准资料收集、组织初稿讨论

2、标准化对象简要情况及制修订标准的原则

2.1标准化对象简要情况

国外复合材料开孔压缩试验标准有：ASTMD6484和SACMA3R，ASTMD6484

不适用于高韧性复合材料和某些复合材料在高温下的开孔压缩试验，也无应变测

量和模量测试相关内容。SACMA3R不适用于模量为≤20GPa材料的性能测试。

国内复合材料开孔压缩试验标准有：HB6741和GB/T30968.4。HB6741-1993

缺少试验有效性判据及试样状态调节、高低温试验方面的规定，这些因素均影响

试验结果的准确性，GB/T30968.4-2014对试样吸湿状态调节规定不合理，对

非室温条件下的保温时间规定过于宽泛，且GB/T30968.4-2014不完全适用于高

韧性复合材料和某些复合材料在高温下的开孔压缩试验，也无完善的模量和应变

测试方案。

2.2制修订标准的原则

目前，国内外主要的聚合物基复合材料开孔压缩试验方法已经不能很好满足

材料性能测试需求，急需制定技术内容更系统、合理、适用范围更广的测试方法。

本标准是在借鉴国内外主要的聚合物基复合材料开孔压缩试验方法基础上，

结合多年研究成果制定。

3、采用国际标准和国外先进标准情况

本标准没有直接采用国际标准和国外先进标准，但部分技术内容借鉴了

ASTMD6484/D6484M-04e1《聚合物基复合材料层压板开孔压缩强度标准试验方法》

和SACMA3R-94《定向纤维—树脂基复合材料开孔压缩性能SACMA推荐测试方法》

本方法是关于聚合物基复合材料开孔压缩标准试验方法。本次标准制订，借鉴了

ASTMD6484/D6484M-04e1的两个重要技术内容，借鉴了SACMA3R-94的一个重

要技术内容。

1）借鉴了ASTMD6484/D6484M-04e1中两种开孔压缩方法，分别为方法A

和方法B；

2）借鉴了ASTMD6484/D6484M-04e1中侧向弯曲百分比的测量；

3）借鉴了SACMA3R-94中用于模量的测量的应变点选择方法；

4）借鉴了SACMA3R-94中应力应变关系呈线弹性时的破坏应变计算方法。

4、标准主要内容确定依据

1）标准名称

标准名称采用“聚合物基复合材料”，而不是“树脂基复合材料”，具体理由

如下：

A、当前最新版GB中纤维复合材料力学性能试验方法名称中均使用“聚合物

基复合材料”；

B、ASTMD30委员会关于复合材料的力学性能试验方法名称中材料的表述均

使用“polymermatrixcomposites”（聚合物基复合材料），而不是“resinmatrix

composites”（树脂基复合材料）。

2）适用范围

适用于纤维增强聚合物基复合材料，纤维主要包括：碳纤维、玻璃纤维、芳

纶纤维和聚酰亚胺纤维等。与ASTMD6484和SACMA3R-94相比，扩大了的应用

范围。

3）试样

借鉴了ASTMD6484对试样尺寸的规定，同时，为了使试样不破坏问题得到

解决，对不同材料试样的长度提出了建议。

4）应变测量

借鉴了ASTMD6484关于孔附近应变测量的有关内容和SACMA3R-94中关于

材料模量测试方面的内容。

5）非标准试验环境条件

借鉴了DOTFAA03-19中的有关规定，同时对保温时间的规定更加严格。

5、主要试验（或验证）结果的分析

1、扩大适用范围的验证

采用修订后的标准技术参数分别对玻纤织物复合材料（5231/EW180B）、芳纶

纤维复合材料复合材料（3233/023A）和聚酰亚胺纤维复合材料进行了成功测定，

证明了玻璃纤维增强聚合物基复合材料、芳纶纤维增强聚合物基复合材料和聚酰

亚胺纤维增强聚合物基复合材料均适用于本方法。

2、试样推荐尺寸的验证

通过试验发现室温下推荐长度的聚酰亚胺纤维增强树脂基复合材料试样未

能发生破坏，重新制备了303mm试样，试样发生破坏并获得正确的破坏模式。

6、与有关的现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准的关系

本标准与现行国家法律、法规及国家标准、国家军用标准、行业标准无冲突，

技术内容比相关方法更先进，更完善。

7、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

8、预期的社会、经济效果

该测试方法普遍适用于各类定向纤维增强的聚合物基复合材料开孔压缩性

能测试，可供各行业相关研究人员使用，具有广泛的社会效应。同时，该标准可

很大程度上帮助科研人员避免无效试验，共提供了比较全面的测试项目，帮助企

业节省成本，具有一定的经济效益。

9、贯彻标准的要求和措施建议

1）鉴于国内复合材料相关试验标准技术内容普遍落后，为正确表征和测定

纤维增强聚合物基复合材料的开孔压缩性能，应大力宣贯修订后标准试验方法。

2）当测试材料非碳纤维增强聚合物基复合材料时，不建议大批量制样测试，

应先小批量制样，确定可获得有效的破坏模式后，再大批量制样测试。

10、废止有关标准的建议

无。

11、标准涉及专利情况说明

无。

12、重要需要说明的事项

本标准编制所参考的资料清单如下：

[1]ASTMD6484/D6484M-04e1聚合物基复合材料层压板开孔压缩强度标准试验

方法

[2]SACMA3R-94定向纤维—树脂基复合材料开孔压缩性能SACMA推荐测试方

法

[3]GB/T30968.4-2014聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔性能试验方

法

[4]HB6741-1993碳纤维复合材料层合板开孔压缩试验方法

CSTM团体标准

编制说明

标准名称纤维增强聚合物基复合材料层合板开孔压

缩性能试验方法

主编单位中国航发北京航空材料研究院

计划编号CSTMLX530400284-2019

填报时间2019.08.28

《纤维增强聚合物基复合材料层合板开孔

压缩性能试验方法》

编制说明

1、工作简况

制定本标准任务来源于CSTM标准委员会航空材料领域委员会2019年下达的

计划，标准计划编号为CSTMLX530400284-2019。2019年开始制定工作，2020

年完成。

中国航发北京航空材料研究院承担标准主编工作，参编单位包括:中国直升

机设计研究所、沈阳飞机工业（集团）有限公司、中航复合材料有限责任公司和

中国航发商用航空发动机有限责任公司。

工作组成员名单如下：

成员姓名所在单位职称分工

邓立伟中国航发北京航空材料研究院高工方案制定、标准编写、验证试验

陈新文中国航发北京航空材料研究院高工验证试验、数据处理

王海鹏中国航发北京航空材料研究院高工标准资料收集、验证试验

何志平中国直升机设计研究所高工标准技术内容分析讨论

马丽婷中国航发北京航空材料研究院高工标准资料收集、组织初稿讨论

杨国腾沈阳飞机工业（集团）有限公司研究员标准资料收集、组织初稿讨论

王雅娜中国航发北京航空材料研究院工程师标准技术内容分析讨论

张代军中国航发北京航空材料研究院高工验证试验和分析

郑林峰中国直升机设计研究所工程师标准技术内容分析讨论

张朋中航复合材料有限责任公司高工标准技术内容分析讨论

中国航发商用航空发动机有限责任

王祯鑫高工标准技术内容分析讨论

公司

杨洋中国航发北京航空材料研究院工程师标准资料收集、组织初稿讨论

2、标准化对象简要情况及制修订标准的原则

2.1标准化对象简要情况

国外复合材料开孔压缩试验标准有：ASTMD6484和SACMA3R，ASTMD6484

不适用于高韧性复合材料和某些复合材料在高温下的开孔压缩试验，也无应变测

量和模量测试相关内容。SACMA3R不适用于模量为≤20GPa材料的性能测试。

国内复合材料开孔压缩试验标准有：HB6741和GB/T30968.4。HB6741-1993

缺少试验有效性判据及试样状态调节、高低温试验方面的规定，这些因素均影响

试验结果的准确性，GB/T30968.4-2014对试样吸湿状态调节规定不合理，对

非室温条件下的保温时间规定过于宽泛，且GB/T30968.4-2014不完全适用于高

韧性复合材料和某些复合材料在高温下的开孔压缩试验，也无