层合板复合材料的层间剪切强度评价方法及其改进研究

针对国际上目前主要使用的双切口拉伸 /压缩式层间剪切试验方法存在的问题 ,吸收了拉伸与压缩式试验方法各自的优点 ,对试验夹具及试验片形状与尺寸进行了改进设计 ,提出了双切口开孔拉伸式新的层间剪切强度测试、评价方法。以玻璃纤维平纹织物 /环氧树脂复合材料层合板为试验材料对改进后的试验方法进行了实验及有限元分析。实验发现 ,表观层间剪切强度随槽间距的减小而有增大的趋势。通过有限元分析 ,对实验结果进行了解释 ,并确立了可获得真实层间剪切强度的最佳试验片尺寸。

铺层结构对树脂基复合材料层间剪切强度影响的研究

主要目的在于利用双切口剪切强度试验法验证手糊成型的玻璃钢层合板铺层顺序以及单向布的相对体积含量对层间剪切强度的影响。实验中六种玻璃钢层合板的铺层方式分别为(UF)_5、(UF,CSM,UF,CSM,UF)、(CSM,UF,CSM,UF,CSM)、(UF,CSM,CSM,CSM,UF)、(CSM,UF,UF,CSM,CSM)、(CSM)_5。单向布相对体积含量依次为100%、60%、40%、40%、40%、0%。通过实验结论发现,单向布相对体积含量对层合板层间剪切强度影响较大,其中铺层方式为(UF)5的层合板通过双切口法得到的层间剪切强度高达40.768 MPa,而铺层方式为(CSM)_5的层合板在双切口法中所测得的层间剪切强度却只有15.867 MPa。相对而言,铺层顺序对层合板的层间剪切强度影响相对较小。同时利用数理统计方法"秩和检验法"对大量实验数据进行了离散性分析,结果表明,在同一种铺层方式下,尽管因为不同失效形式导致数据具有较大的离散性,但这些数据仍然可以作为一个整体进行分析。