碳纤维复合材料 层合板平面双轴试验方法 编制说明.docx

《碳纤维复合材料层合板平面双轴

试验方法》编制说明(征求意见稿)

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目录

一、工作简况 2

（一）任务来源 2

（二）标准简介（工作过程） 2

（三）编制组成员及任务分工 2

二、国家标准编制意义、编制原则和确定国家标准制（修）订的主要

内容 3

（一）标准编制意义 3

（二）标准编制原则和确定标准主要内容的依据 3

（三）标准主要技术内容说明 7

三、主要试验（或验证）情况分析 8

四、标准中涉及专利的情况 35

五、预期达到的社会效益等情况 35

六、采用国际标准和国外先进标准的情况 35

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的

协调性 35

八、重大分歧意见的处理经过和依据 36

九、标准性质的建议说明 36

十、贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办

法、实施日期等） 36

十一、废止现行相关标准的建议 36

十二、其它应予以说明的事项 36

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一、工作简况

（一）任务来源

碳纤维是国家战略性新兴材料，是国防建设和国民经济发展的重要基础。2018年3月国家九部委联合发布的《新材料领航行动计划（2018～2020）》中将碳纤维及其复合材料标准研制作为领航行动的重要任务。根据《新材料产业发展指南》的要求，实现碳纤维在军、民领域统一试验方法标准有利于推动我国碳纤维行业的快速发展。

2022年，上海飞机制造有限公司与西北工业大学共同完成了《碳纤维复合材料层合板平面双轴试验方法》国家标准项目建议书和标准草案，并提交全国碳纤维纤维标准化技术委员会秘书处，全国碳纤维标准化技术委员会在收到项目建议书和标准草案后，按规定的程序提交全体委员会成员讨论，经委员投票表决，一致同意向国家标准化管理委员会提交项目申报书。

2023年3月，国家标准化管理委员会以国标委发【2023】10号文《关于下达2023年第一批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》下达了制定《碳纤维复合材料层合板平面双轴试验方法》国家标准的项目计划，计划号为T-469，项目由国家标准化管理委员会主管，全国碳纤维标准化技术委员会归口。

（二）标准简介（工作过程）

起草单位收到任务后，由主编单位上海飞机制造有限公司牵头成立了标准编制工作组，参编单位包括西北工业大学、南京玻璃纤维研究设计院有限公司等。2023年5月，项目组向全国碳纤维纤维标准

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化技术委员会提交了标准制定工作计划。

2023年3月至8月，上海飞机制造有限公司与西北工业大学进行多轮技术讨论，并于6月进行了首次双轴的实际拉伸试验，证明R角外括的十字形试验件容易在R拐角处先发生破坏。于9月进行第二次采用内收型十字型试样（厚度比为4：1）进行了实际拉伸试验。

2024年6月，进行了第一次工作组会议，对标准草案进行了内部讨论及修改意见的提出。

2024年7月，对厚度比为5：1的试样，以及加强片为梳状的试样进行了测试。试验破坏位置不能全部发生的中心考核区域。

2024年8月，开始对中心区域为菱形的试验件进行模拟仿真、制造。

2024年9月，对中心区域为菱形的试验件进行了实测，试验结果符合在中心区域破坏，并且中心区域应变均匀的要求。定为理想试样构型。

2024年10月，编制组形成征求意见稿并提交至碳纤维标委会，拟发起征求意见流程。

（三）编制组成员及任务分工

标准编制组主要成员和工作分工：。

二、国家标准编制意义、编制原则和确定国家标准制（修）订的主要内容

（一）标准编制意义

碳纤维增强复合材料具有轻质高强、抗疲劳、耐腐蚀等特点，目

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前已在航空航天、能源机械、船舶、轨道交通等领域逐步代替了传统的金属材料，得到了广泛的应用。随着各种先进复合材料的开发和应用，碳纤维增强复合材料在承力结构中的应用比重越来越大，使得复合材料承受的应力状态也越来越复杂，诸多结构面临两个方向的载荷。测试测试碳纤维增强复合材料在复杂应力状态的力学性能，对保证纤维增强复合材料结构在使用中的安全至关重要。现有强度测试标准仅关注单一应力下的失效，不足以全面评价材料的力学性能。当机身、压力容器、轮船壳体等结构受到压差时，会产生双向的应力。与此同时，由于双轴应力状态下复合材料强度数据的缺乏，对现有的强度理论发展以及新强度理论的提出造成了极大的限制。

图1双向拉伸试验的应用场景

复合材料结构的设计水平取决于对其力学行为的分析和预测能力。当前的复合