航空材料力学性能测试方法

目前常用的能够实现复合材料层合板层间剪切强度测试的国内外标准试验方法有：JC/T 773—2010《纤维增强塑料 短梁法测定层间剪切强度》、ASTM D2344—2016《聚合物基复合材料及其层合板短梁强度标准试验方法》（Standard Test Method for Short-Beam Strength of Polymer Matrix Composite Materials and Their Laminates）、ASTM D5379—2012《用V型槽梁方法测定复合材料剪切性能标准试验方法》（Standard Test Method for Shear Properties of Compos-ites Materials by the V-Notched Beam Method）。

以上三种试验方法中JC/T 773—2010和ASTM D2344—2016均采用短梁三点弯曲的方法，如图10-16所示。该方法的优点是简单易行，缺点是应力状态复杂，得到的是层间剪切强度的估计值。层间剪切强度是表征复合材料层合板层间抗剪切能力的重要参量，其高低与树脂基体性能、增强纤维和树脂界面性能、纤维铺层顺序和方向、试样尺寸等众多因素密切相关，一般不作为设计用力学性能数据，只用于材料质量检验和工艺控制。

ASTM D5379—2012是复合材料层合板剪切性能试验方法，可以给出不同方向的切应力值。其中的剪切强度τ₃₁值（图10-17）与前两种方法得到的层间剪切强度τ_sbs的物理意义是一致的，但是因试验中试样的应力状态明显不同，所以两者得到的结果是不可比的。

图10-16 层间剪切强度加载示意图（短梁三点弯曲法）(www.xing528.com)

图10-17 V形槽τ₃₁剪切试样示意图

尽管ASTM D5379—2012可以给出相对精确的层间剪切性能值，但是复杂的工装夹具、繁杂的试样安装过程和试样V形槽的加工难度大等因素，都极大地限制了其应用。虽然JC/T 773—2010和ASTM D2344—2016给出的是层间剪切强度的估计值，因其简便易行，目前在工程上仍大范围地使用它们来评定复合材料层合板的层间剪切强度。下面重点介绍JC/T 773—2010和ASTM D2344—2016试验方法。