“轻量化神器”复合材料如何应对冲击损伤？

复合材料冲击后压缩强度（Compression After Impact，CAI）试验主要用(yòng)于定义复合材料在经历冲击载荷后的抗损伤能(néng)力，在航空复合材料领域已经是标准化测试，涉及ASTM D7136/7137、GB/T21239、 空客AITM 1.0010、波音BSS 7260等标准。

自1980年代起，CAI 试验方法经历了多(duō)次讨论修订完善，其中(zhōng) ASTM D7136 和 D7136M 在全球范围内被广泛传播与使用(yòng)。

以 ASTM D7136M 為(wèi)例，其要点為(wèi)：使用(yòng)公(gōng)制 100mmx150mm 的矩形样品，推荐试样厚度 h 為(wèi) 4-6mm，使用(yòng)落锤总质(zhì)量為(wèi) 5.5±0.25kg 和直径為(wèi) 16±0.1mm、硬度為(wèi) 60~62HRC 的半球形光滑冲击头，以 6.7J/mm×h（样品厚度）的能(néng)量冲击试样。

Instron CAI 冲击夹具(jù)

Bluehill IMPACT 软件内置常见的 CAI 冲击试验方法

為(wèi)了避免试验过程中(zhōng)冲头多(duō)次冲击样品造成额外损伤，落锤试验机配备防二次冲击功能(néng)，精(jīng)确的预损伤形成后再使用(yòng)万能(néng)材料试验机对样品进行压缩或拉伸测试。

Instron 作(zuò)為(wèi)落锤冲击试验机的行业代名(míng)词，整合吸收了原美國(guó) Dynatup 和意大利 CEAST 的技(jì )术优势，不断迭代升级，在全球各行各业尤其是复合材料行业被广泛应用(yòng)于品质(zhì)控制和研发。

从防止应力和振动松动的螺纹厌氧胶、防震地脚、气动阻止二次冲击装(zhuāng)置，每一处细节都会被千锤百 “冲" ，以高于各國(guó)以及行业要求规范充分(fēn)验证后推向市场。

Instron^® 9400 系列落锤冲击试验机可(kě)研究层压板的冲击损伤容限, 并确定不同冲击能(néng)量对残余强度的影响。

Instron 落锤试验系统

Bluehill Impact 软件可(kě)帮助用(yòng)户轻松获取整个冲击过程中(zhōng)每个细节的精(jīng)确信息，从能(néng)量和时间的曲線(xiàn)上可(kě)以清楚地看到施加的能(néng)量、吸收能(néng)、弹性能(néng)等信息。

典型的复合材料CAI曲線(xiàn)

此外，Instron 的温度环境箱可(kě)提供广泛的温度测试能(néng)力，帮助用(yòng)户研究相同材料在高达 300°C 的高温环境中(zhōng)可(kě)能(néng)发生的反应。

温度环境箱