ASTM D695： 末端負載壓縮
ASTM D695 標準用於說明末端負載壓縮 測試。 標準測試方法用於測定塑料和連續纖維增強複合材質的壓縮屬性。
該方法基於最初為塑膠測試而開發的標準 ASTM D695，並進一步開發用於測試標準 DIN EN 2850 和波音 BSS 7260 III 及 IV 型中的連續纖維增強複材。 採用相對簡單的測試安排與簡便壓縮測試套件，其中包括一個精準垂直定位的防彎曲支撐，相當實用。
DIN EN 2850（Type B）和 Boeing BSS 7260（Type III 和 Type IV）亦說明複合材料之末端負載壓縮測試。
關於結果測定的重要資訊
ASTM D695 為厚度 < 3.2 mm 的未增強與增強塑料提供縮腰試樣形狀，壓縮模數（使用合適測量系統時）與抗壓強度可於測試中測定；為此必須使用額外的支撐夾具。
然而，waisted specimen 不適合 UD 複材。EN 2850 方法 B、 SACMA SRM-1R-94、Boeing BSS 7260 Type III & IV）發展分支，因此始終使用統一矩形斷面的兩種不同試樣：
- 測定壓縮模數的無蓋條試樣。 該試樣不可用於測定抗壓強度，因為壓縮應力低於待測材料抗壓強度的端面總是會發生提前失效的情形。
- 帶有蓋條的試樣可用於測定壓縮強度。 試樣若於自由試樣長度內失效，則測試有效。 該試樣不適合測定壓縮模數，因為應變計極難用於自由試樣長度（約 5 mm）。
由於一直透過試樣端面施力，因此該端面進行極精準加工至關重要。
根據 ASTM D695 的末端負載壓縮測試
在根據 ASTM D695 執行的末端負載壓縮測試中，試樣會以縱向方式放在兩個壓縮平台之間。 防彎曲裝置透過疊加彎曲防止過早失效，但不會導致能量傳輸至試樣。 該力僅透過試片的末端施加，因此需要對其進行精確處理。
沒有加強片條的試片用於測量壓縮模量。為了透過量化疊加的彎曲變形（彎曲百分比）來確定壓縮測試的有效性，使用分別測量兩側中央的應變計進行應變測量。在此，需要在施加的應變計位置處帶有凹槽的抗屈曲支撐。然後對應變計的訊號取平均值，以測定壓縮應變。
為了測量壓縮強度，使用帶加強片條的試片增加施力的表面積並在試片的無支撐中心部分實現破壞。負載點的失效是一種無效的失效模式，總是會導致較低的壓縮強度值。由於試片無支撐區域的長度非常短，與其他壓縮測試方法相比，這種類型試片的應變計應用相對複雜。
一般來說，如果測試執行正確，可以獲得可重複的壓縮模量值，而壓縮強度的測定往往更分散。
Modulares Composite Prüfsystem
Größere Prüflabore mit entsprechend hohem Prüfaufkommen setzen für die sehr vielfältigen Composites Prüfmethoden unterschiedliche Prüfmaschinen ein und können so den Umbauaufwand minimieren. Die einzelnen Prüfmaschinen können dabei auf den Kraftbereich verschiedener Versuchsarten angepasst werden. Wenn das Prüfaufkommen nicht so hoch oder so regelmäßig ist, dass sich die Investition in mehrere Prüfmaschinen lohnt, ist es vorteilhaft, eine einzige Prüfmaschine so auszustatten, dass möglichst viele Prüfverfahren mit dem geringstmöglichen Umbauaufwand durchgeführt werden können.
Hierfür hat ZwickRoell ein modulares Konzept entwickelt, erhältlich als statische 100kN oder 250kN Prüfmaschine, mit der 21 Prüfmethoden und ca. 120 Prüfnormen (ISO, EN, ASTM, sowie Airbus AITM und Boeing BSS) abgedeckt sind und welches eine umfangreiche Charakterisierung von Faserverbundwerkstoffen bei Raumtemperatur oder bei Versuchen mit niedrigen oder erhöhten Temperaturen von -80°C bis +360°C ermöglicht
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應變測量符合 ASTM D695 及其對應分支標準
根據 ASTM D695 進行合適的端壓測試應變測量方法是將應變計置於試樣表面中央或夾持式延伸計上，以測量試樣邊緣的壓縮。使用應變計時，支撐裝置的元件中間必須有一個合適的凹槽，使其不會與應變計測量網格或應變計電纜相接觸。
由於試樣在負載軸上的精確對中以及 ZwickRoell 端壓測試治具所設計的凹槽，makroXtens 自動感測臂延伸計也可用於測量試樣兩側的邊緣。
在根據 ASTM D695 所發展的端部負載壓縮測試分支標準中，僅測量用於壓縮模量測量的試樣應變。 相應測試標準偶爾會就測試中最大壓縮與楊氏模量測定範圍，使用不同規格。
- DIN EN 2850 方法 B： 壓縮負載最低達到 0.5 %（5000 µe）壓縮；楊氏模量測定範圍為 0.1% 至 0.5%（除非另有指定，否則這是首選方法）
- Boeing BSS 7260： 壓縮負載最低達到 3000 µe 壓縮；楊氏模量測定範圍為 1000 至 3000 µe。
- SACMA SRM-1R-94： 壓縮負載可達 5000 µe；楊氏模量測定在 1000 至 3000 µe 之間；建議於兩側以應變計監測疊加彎曲負載；若兩應變計間的訊號偏差大於 10%，則測試無效且應重新執行。
如上所述，因自由測量長度極短，故此類測試標準未就抗壓強度的測定，對有蓋條試樣提供應變測量。
以夾持式延伸計在試樣邊緣測量方式也適合 ASTM D695 所用縮腰試樣；試樣厚度小於 3.2 mm，可用於測定楊氏模量與抗壓強度。
| 標準 | 試樣類型 | 示意圖 （非等比例） | 使用與說明 |
|---|---|---|---|
| ASTM D695 | 試樣厚度小於 3.2 mm 者採縮腰形式 |  | 剛性達 41 Gpa 的非增強和增強塑料（例如 GFRP 織物複材） |
DIN EN 2850 方法 B Boeing BSS 7260 SACMA SRM-1R-94 | B1 III型號 抗壓強度試樣 |  | 單向*與織物複材（GFRP、CFRP）
|
DIN EN 2850 方法 B Boeing BSS 7260 SACMA SRM-1R-94 | B2 IV型號 壓縮模量試樣 |  |
關於 ASTM D695 壓縮測試的常見問題
ASTM D695 描述了根據端部負載壓縮原理（正面施加負載）測定硬質塑膠楊氏模量與強度等機械性質的壓縮測試，其中僅透過試樣的端面施加負載。ASTM D695 可用於剛性達 41 Gpa 的複材，其中包括玻璃纖維增強織物複材。對於層壓板厚度 < 3.2 mm 的高模量增強塑料需支撐裝置。
ASTM D695 就測定機械特徵值（例如楊氏模量）與剛性塑膠強度，說明壓縮測試。ASTM D695-15 指的是出版年份為 2015 年，但此後已更新並被 ASTM D695-23 或 ASTM D695:2023 所取代。
ASTM D695 就厚度 < 3.2 mm 的非增強與增強塑料，指定縮腰試樣形狀長度 L=79.4 mm、寬度 B=19 mm；其壓縮模量（使用合適應變測量系統時）與抗壓強度可透過試驗而測定。然而， 縮腰試樣的形式不適合單向複材。因此，由 ASTM D695 發展的分支標準始終使用兩種不同矩形直體試樣：無蓋條試樣用於測定壓縮模量，有蓋條試樣用於測定壓縮強度。
