层间剪切强度试验详解
来源：天氏库力 发布日期
2019-11-20 浏览：
层间的剪切强度是复合材料的层间破坏强度之一，具体指的是不同纤维复合材料制品在叠层复合后相邻层之间产生相对位移时，作为抵抗阻力而在材料内部产生的应力大小，即层合板在层间剪切应力作用下的极限应力。层间应力的存在很容易导致层间的分层破坏，而层间分层将会严重降低复合材料层合板的刚度和强度。所以，层间应力和层间剪切强度等层间问题是复合材料设计中必须考虑的重要问题。层间剪切强度的测试与评价，对于合理设计层合板，提高其层间剪切强度，扩大其应用范围和确保其使用安全性是非常重要的课题。
测量复合材料层间剪切强度并不是一件容易的事情，最理想的层间剪切强度测量方法应该具备以下几个特点：试样制备简单；能得到可靠且具有连续性的数据；容易操作。目前广泛应用的大概有以下几种：①短梁剪切法；②双切口拉伸/压缩式层间剪切试验法；③四点弯曲法；④非对称四点弯曲法。
其中，脆性基体层压板（如环氧树脂基体）的层间剪切强度通常采用短梁剪切试验（SBS）测定。试验原理是在弯曲试验中会产生剪切应力。如果试样跨距相对试样厚度来说较小，那么试验中产生的剪切应力就相对弯矩大得多。通过该性质可以在脆性基体材料中产生剪切应力，使测量材料剪切强度成为可能。
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根据失效类型不同，可以表征基体材料的剪切强度或是材料中纤维-基体的结合强度。
该方法相对容易实施，只需要一个简单并具有良好对中性的试验工装以及精确对中的压头。正因如此，该方法通常被用于质量控制，同时也适合于比较不同材料的性能。
然而，由于压缩应力通常集中在砧座上方并影响测量结果，上述方法仅适用于测定面内剪切性质。
层压板制作的型材、板材或部件通常没有标准厚度，这种情况下，观察评估跨距/厚度比就非常重要了。每次试验中，必须用最简便的方法，精确设定试样跨距，并且只进行一次对中。我们的试验工装为了满足上述要求，需专门配备一个逆时钟转动导向臂。试验砧座可以根据跨度要求进行调整，并且保持中心点位置。砧座下的标尺可以精确测量试样跨距。（如下图）
层压板剪切夹具
测试注意要点：
1、在研发过程中，通常对厚度2mm的标准层压板进行测试。根据采用的标准，试样跨距为8或10mm，公差范围为±0.1 mm；而EN 2563要求的公差范围更小，为±0.02 mm。
2、上图中的试验工装能够简化试样对中以及跨距设置工作，同时能够对支撑头进行精确的平行度校正，大家做试验时可以参考借鉴。
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