因業(yè)務(wù)調(diào)整，部分個(gè)人測(cè)試暫不接受委托，望見諒。

GB/T 28891-2012 纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料 單向增強(qiáng)材料Ⅰ型層間斷裂韌性GⅠC的測(cè)定

內(nèi)容簡(jiǎn)介：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用雙懸臂梁(DCB)試樣測(cè)定單向纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料的Ⅰ型層間斷裂韌性(臨界能量釋放率)GIc的方法。

1.范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用雙懸臂梁(DCB)試樣測(cè)定單向纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料的Ⅰ型層間斷裂韌性(臨界能量釋放率)GIc的方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于碳纖維增強(qiáng)和玻璃纖維增強(qiáng)的熱固性和熱塑性復(fù)合材料。

2.規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T 2918-1998 塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境(idt ISO 291:1997)

ISO 1268(所有部分) 纖維增強(qiáng)塑料 試驗(yàn)板制備方法(Fibre-reinforced plastics-Methods of producing test plates)

ISO 4588:1995 膠粘劑 金屬表面預(yù)處理指南(Adhesives-Guidelines for the surface preparation of metals)

ISO 5893 橡膠和塑料試驗(yàn)機(jī)拉伸、彎曲和壓縮型(恒速轉(zhuǎn)動(dòng)) 技術(shù)指標(biāo)(Rubber and plastics test equipment——Tensile,flexural and compression type(constant rate of traverse)-Description)

3.術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1 Ⅰ型層間斷裂韌性 mode I interlaminar fracture toughness

臨界能量釋放率 critical energy release rate

GIC

在Ⅰ型張開載荷下,單向纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料層合板對(duì)分層裂紋起始及擴(kuò)展的阻抗。

注:用J/m2來計(jì)量。

3.2 Ⅰ型裂紋開裂 mode Ⅰcrack opening

由垂直施加于雙懸臂梁試樣分層平面的載荷而引起的裂紋開裂模式,如圖1所示。

3.3 NL點(diǎn) NL point

載荷位移曲線上的線性偏離點(diǎn),如圖2所示。

3.4 VIS點(diǎn) VIS point

在試樣邊緣目測(cè)到的分層起始點(diǎn),在圖2中的載荷位移曲線上標(biāo)出。

3.5 5%/MAX點(diǎn) 5%/MAX point

試樣加載時(shí),下列兩種情況中首先出現(xiàn)的點(diǎn):

a) 從初值(C0)處的柔度增加至5%的點(diǎn)(C5%),如圖2所示;

b) 最大載荷點(diǎn),如圖2所示。

3.6 PROP點(diǎn) PROP point

在載荷-位移曲線上,嵌入物頂端或裂紋發(fā)生器以外的,分層長(zhǎng)度非連續(xù)增加的點(diǎn),不考慮裂紋被終止的點(diǎn),如圖2所示。

3.7 分層-阻力曲線 delamination-resistance curve

R曲線 R-curve

GIc的交繪圖,對(duì)于Ⅰ型裂紋開裂的初始以及隨后的擴(kuò)展值作為分層長(zhǎng)度的函數(shù)(見第10章)。

4.原理

Ⅰ型雙懸臂梁試樣(DCB),如圖1所示,用來測(cè)定纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料的臨界能量釋放率GIc或?qū)娱g斷裂韌性。本測(cè)試方法僅限于0°單向鋪層(參見附錄B.1)。對(duì)于Ⅰ型斷裂韌性,GIc值在裂紋出現(xiàn)以及隨后的擴(kuò)展過程中衰減。分層-阻力曲線或R-曲線是以GIc作為分層長(zhǎng)度的函數(shù)為基礎(chǔ)來繪制的。

本測(cè)試方法的目的是測(cè)定被測(cè)復(fù)合材料裂紋開始擴(kuò)展時(shí)的初值。分層一般發(fā)生在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中不同鋪層方向?qū)拥膶娱g。然而,在DCB測(cè)試方法中,分層裂紋在相同的0°單向?qū)娱g增長(zhǎng),因此在初始分層裂紋形成后會(huì)引起纖維橋接。纖維橋接是DCB測(cè)試中的人為現(xiàn)象,不代表被測(cè)的復(fù)合材料。在大分層長(zhǎng)度情況下,GIc達(dá)到恒定值之前,纖維橋接是導(dǎo)致R-曲線上升的主要因素。

在恒定速率下,通過加載塊或琴式鉸鏈?zhǔn)沽鸭y擴(kuò)展載荷垂直于分層平面而施加到DCB試樣。在雙臂梁試樣的中間層預(yù)埋一層薄的、無(wú)粘性的薄膜作為初始分層,如圖3所示。對(duì)試樣進(jìn)行加載,一旦裂紋從嵌入物前端處發(fā)生擴(kuò)展,立即卸載。此時(shí)的裂紋稱為試樣的預(yù)制裂紋。監(jiān)視分層穩(wěn)定增長(zhǎng)的起始,記錄分層從開始及擴(kuò)展的讀數(shù)。R-曲線是由嵌入物和Ⅰ型預(yù)制裂紋的初始值及其擴(kuò)展來繪制的。在某些規(guī)定的環(huán)境下(見9.2.7),可以采用一個(gè)可選的楔形塊預(yù)制裂紋方法,但不推薦使用。