复合材料是由两种或两种以上材料复合形成的新型材料。最常见的一类是碳纤维增强复合材料，从结构上看它像纺织品的纤维布一层一层叠加复合在一起，利用树脂进行增韧固化。它因为具有重量轻、比强度/比刚度高、抗疲劳性能好、适合一体化设计、各项异性等特点，使其一经问世便备受关注。据报道，我国商用大飞机C919采用了约30%的复合材料，研制中的C929有望复合材料使用占比高达50%。不仅是飞机，可以说任何追求速度和轻量化的行业都希望能利用这样一种新材料，如赛车、高速列车、航天器等。众所周知的法拉利、帕加尼等超跑制造商很早就在车身上使用复合材料。

 

       碳纤复合材料虽然有着极高的强度，但也并非完美无缺。其中一个不可忽视的缺点就是耐冲击性差。航空复合材料潜在威胁可能是来自制造、使用和维修过程中不可避免的低能量冲击，如维修期间工具掉落、跑道碎石、冰雹等诸如此类的低能量外来物冲击。这种冲击在产品外观上往往不易察觉，但其内部可能出现分层、基体裂纹和纤维断裂，材料或零件的强度有可能降至原本的50%甚至更低，所以早在上世纪80年代国外就通过落锤方法对材料进行定量损伤，然后测试其剩余压缩强度来评估其抗冲击性能，这就是CAI（Compression after Impact）测试的由来。

 

       CAI测试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。以ASTM D7136为例，其规定了使用公制100mmx150mm的矩形样品，特定的夹具结构和材质。推荐样品厚度h为4-6mm，使用落锤总质量为5.5±0.25kg和直径为16±0.1mm、硬度为60~62HRC的半球形光滑冲击头，以6.7J/mm×h（样品厚度）的能量冲击样品，为了避免冲头多次冲击样品造成额外损伤，落锤试验机需具备防二次冲击功能。最后记录冲击表面和背面损伤情况，再使用万能材料试验机对样品进行压缩测试。

 

       除了传统的CAI冲击外，现在冲击的方式和应用范围也在发生着变化。随着很多复合材料被应用到汽车车身，人们开始将汽车用塑料多轴冲击的方法（ISO 6603、ASTM D3763）应用到复合材料上，也就是将样品固定后，用一定的速度或者能量直接将样品冲穿，以获得能量、载荷、形变的信息。并将虚拟仿真与实际测试进行比较，这些结果都会被用于计算机辅助工程和材料卡生成。

 

       人们还希望对结构件进行冲击测试。应用于兰博基尼超级跑车的Forged Composites®（锻造复合材料）打开了一个汽车领域尚未涉足的场景，其灵活高效的成型技术让很多复合材料零部件成为可能。而对这些复杂多变的零部件测试，除了需要稳定和可靠的测试结果以外，设备测试空间，传感器抗侧向力，严苛的测试环境场景都会是测试面临的挑战。

 

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       9400是INSTRON最新一代落锤冲击试验机，在传承安全、精确、灵活性等优点外，它搭载全新Bluehill平台测试软件，基于触控设计的全新操作流程，让设备使用更加便捷、更智能、更安全，大幅提升客户体验。我们坚持以终为始，从设计到制造都积累了丰富的经验，以帮助客户迎接各类测试挑战。