剪切试验

复合材料剪切试验抗剪性能的研究方法－复合材料主要缺点－抗剪能力差（刚度、强度），特别是层合结构，因此，对剪切性能研究十分重要。剪切试验方法的难点：如何产生纯剪问题。•随着复合材料各向异性和非均质性的增加以及试件端头效应区的增大都使得纯剪问题难度增大，均匀应力区愈加难以获得。•试验方法取决于材料结构和载荷相对于对称轴的方向。可分为平面剪切和层间剪切两种。平面剪切：由引起的剪切。层间剪切；由引起的剪切。yxxyxzyz或温度和湿度纤维增强复合材料试验方法①平面剪切试验；②层间剪切试验；③剪断试验；试样的形式①管状试样；②棒状试样；③板状试样；④环状和弓形试样；加载方式－随试样形状、尺寸和试验目的不同，采用不同加载方式。①扭转；②弯曲；③单向和双向的拉伸－压缩等加载方式。平面剪切试验的方法①薄壁管的扭转②平板的剪切③正方形平板的扭曲；④各向异性直条的拉伸；各种剪切试验方法的特点①薄壁管的扭转：应力状态均匀，但耗材大。获得的数据不能由于评价板状试样的性能，因制备方法不同。②平板的剪切：可测定剪切模量和剪切强度，但耗材也较大。③正方形平板的扭曲：使用广泛，主要由于测定弹性常数。④各向异性直条的拉伸：最简单、经济，但精度稍差。薄壁管的扭转－主要用于长丝或织物缠绕的薄壁管扭转试验。Z若足够小，剪切变形沿厚度方向的变化可忽略，从而获得均匀的切应力分布场。薄壁管加工及试验时的要求－层片数量应足以传递载荷；厚度均匀，偏差小。电阻应变片要使用＋450/00/-450，用以检测应变状态。－为保证试件端头在加载时不破裂及均匀加载，要对端头进行处理。/hRR.TzpMlGITM施加扭距pI极转动惯量4401()2piIRR平板剪切－通常有三种加载方式。－四连杆框架夹具最为常用，装载试样的夹具连杆应有足够的弯曲和拉－压刚度。即，且在加载过程中形状不变。测定性能测量值结构限制00，900，00/900铺层00，900取向物理限制在线性范围内，叠层对称,xyxyG,xyxyGxyG,p,p,pwxy正方形变为平行四边形，则易算出：12xy12(,0)xyxypp即则为纯剪。•对于不平衡的正交各向异性的材料制成的平板，只要材料的对称主轴平行于连杆，应力状态与此相同。•若不平衡的正交异性材料的平板对称主轴同x和y轴重合，有条件得：11xyyyyxxEE即沿对角线的拉伸力不等于沿另一条对角线的压缩力，此时，平板边缘有切应力：和正应力，因此，以此种方式加载的正交平板已不再是纯剪应力。''1(1)221xyxyyxxyyxxEE在标准的销钉铰接四杆框架中，接头的转轴同试样标距的四角常是不重合，因而，造成应力、应变集中。如：硼纤维复合材料的应力分布，纤维铺放方向同四连杆框架的轴成450改进后的四连杆夹具夹具类型对剪加载方式的夹具平板剪切用的双剪夹具弹性常数的算出：测量标距对角线和应变若平板为纯剪力状态，则：1P12,/xyxyxyG切应力和剪应变可由几何关系算出：xyxy121221xyxyPah强度的计算：2uuuxyPPFah各向异性直条试样的拉伸1212161sin22()sin2cos2xyxxyxxxyxyxxyxEa－测量的最佳角度450切槽试样的拉伸－压缩试验方法层间剪切试样层间剪切环状试样十字层梁试样十字层梁的电阻应变片的粘贴位置