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４４ 铺层结构对树脂基复合材料层间剪切强度影响的研究 ２０１６年９ 月 铺层结构对树脂基复合材料层间剪切强度影响的研究 １ ２ １∗ 周　 磊 ꎬ 黎大胜 ꎬ 侯锐钢 (１ 华东理工大学材料科学与工程学院ꎬ 上海 ２００２３７ꎻ ２ 华东电力设计院ꎬ 上海 ２００２３７) 摘要: 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ꎮ 实验中六种玻璃钢层合板的铺层方式分别为(ＵＦ) 、(ＵＦꎬＣＳＭꎬＵＦꎬＣＳＭꎬＵＦ)、(ＣＳＭꎬＵＦꎬＣＳＭꎬＵＦꎬ ５ ＣＳＭ)、(ＵＦꎬＣＳＭꎬＣＳＭꎬＣＳＭꎬＵＦ)、(ＣＳＭꎬＵＦꎬＵＦꎬＣＳＭꎬＣＳＭ)、(ＣＳＭ) ꎮ 单向布相对体积含量依次为１００％、６０％、４０％、４０％、 ５ ４０％、０％ꎮ 通过实验结论发现ꎬ单向布相对体积含量对层合板层间剪切强度影响较大ꎬ其中铺层方式为(ＵＦ) 的层合板通过双 ５ 切口法得到的层间剪切强度高达４０７６８ ＭＰａꎬ而铺层方式为(ＣＳＭ) 的层合板在双切口法中所测得的层间剪切强度却只有 ５ １５８６７ ＭＰａꎮ 相对而言ꎬ铺层顺序对层合板的层间剪切强度影响相对较小ꎮ 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ꎬ结果表明ꎬ在同一种铺层方式下ꎬ尽管因为不同失效形式导致数据具有较大的离散性ꎬ但这些数据仍 然可以作为一个整体进行分析ꎮ 关键词: 双切口剪切强度试验法ꎻ 树脂基复合材料ꎻ 层间剪切强度ꎻ 秩和检验法 － － － 中图分类号: ＴＢ３３２　 　 文献标识码: Ａ　 　 文章编号: １００３ ０９９９(２０１６)０９ ００４４ ０５ １　 引　 言 合板层间剪切强度的一种有效方法ꎬ它具有试验夹 复合材料因为其轻质、高比强度、可设计性强等 具尺寸小ꎬ结构简单ꎬ易产生层间剪切破坏等优点ꎬ 优点被广泛应用于航天、汽车、化工工业等领域ꎬ但 因此被广泛应用于表征树脂基纤维增强材料的层间 它的缺点同样很明显ꎬ其中之一就是抵抗层间应力 失效强度方面ꎮ 双切口拉剪法的缺点在于很难产生 的能力较差ꎮ 复合材料层合板的层间剪切强度是指 纯剪切应力场ꎬ因此得到的层间剪切强度依然被称 [４￣７] 不同纤维制品在叠层复合后相邻层之间产生相对位 为“表观层间剪切强度” ꎮ 移时ꎬ作为抵抗阻力而在材料内部产生的应力大小ꎬ 本文的主要目的在于通过双切口拉伸剪切试验 [８] 即层合板在层间剪切应力作用下的极限应力ꎮ 层间 法 研究树脂基复合材料层合板的层间剪切强度与 应力的存在很容易导致层间的分层破坏ꎬ而层间分 单向布相对体积含量变化(即单向布层数占总层数 层将会严重降低层合板的刚度和强度ꎮ 所以ꎬ层间