本文介紹復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度測試的目的、樣品尺寸、計(jì)算公式等。
測試目的
具有脆性基體的層壓板（例如由環(huán)氧樹脂制成）的層間剪切強(qiáng)度（interlaminar shear strength，ILSS）通常使用短梁剪切試驗(yàn)（short beam shear test，SBS）來確定。
它利用了在彎曲試驗(yàn)中總是發(fā)生剪切應(yīng)力的事實(shí)。如果與試樣厚度相比，支撐跨度較小，則與彎矩產(chǎn)生的法向應(yīng)力相比，產(chǎn)生的剪切應(yīng)力非常大。通過這種方式，就可以在脆性基體材料中產(chǎn)生剪切應(yīng)力斷裂，從而能夠測量剪切強(qiáng)度。
根據(jù)斷裂類型，可以表征基體材料的剪切強(qiáng)度或纖維-基體結(jié)合的質(zhì)量。短梁剪切試驗(yàn)可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，包括ASTM D2344、EN 2563或EN ISO 14130。
這種測試方法使用起來相對簡單，需要一種簡單的工具，該工具具有良好的對準(zhǔn)能力以及精確的對中模具。因此，該方法經(jīng)常用于質(zhì)量控制，并且適合于材料比較。
但是，該方法僅確定平面內(nèi)剪切性能，因?yàn)閴嚎s應(yīng)力峰值通常出現(xiàn)在上砧附近，并可能影響測量結(jié)果。
ILSS測試用試樣和尺寸
標(biāo)準(zhǔn)層壓板的測試：在材料開發(fā)中，對厚度為2mm的標(biāo)準(zhǔn)層壓板進(jìn)行測試。根據(jù)使用的標(biāo)準(zhǔn)，跨度為8或10 mm，并且必須設(shè)置為高達(dá)±0.1 mm的精度。EN 2563為彎曲凸起定義了±0.02 mm的極小公差。部分測試工具可以簡化樣品定心和設(shè)置跨度的任務(wù)，以及支撐的精確平行對齊。
成品結(jié)構(gòu)制成的層壓板測試：由型材、板材或部件制成的層壓板通常具有其他厚度，在這些情況下，重要的是要觀察跨度與層壓板厚度的關(guān)系。必須能夠以最小的努力為每個(gè)測試系列準(zhǔn)確設(shè)置量程，并且只需調(diào)整一次定心。有的ILSS測試夾具為此配備了一個(gè)反導(dǎo)螺桿。在保持中心點(diǎn)的同時(shí)，可以將支架調(diào)整到所需的跨度，在支架兩側(cè)定義的測量表面可以精確測量跨度。
ILSS的計(jì)算公式
為了計(jì)算ILSS，需要使用下圖中的公式，其中
Fm=最大壓縮力，單位為牛頓
B=測得的試樣寬度
d=測得的試樣厚度
ILSS測試綜述
ILSS測試是一種典型的質(zhì)量控制方法，它們適用于比較材料。鑒于跨度小，模具與上部砧座精確對齊尤為重要。這是通過模具臂來確保的。臂可固定，便于試件的安裝。
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