複材測試

複材拉伸測試用於測定拉伸模量和泊松比彈性特徵值，以及纖維增強塑料主要材料方向上的拉伸強度。

• 複材拉伸測試最常用的測試方法為ISO 527-4 & ISO 527-5、ASTM D3039，以及EN 2561 和 EN 2597。
• 空中巴士 airbus 廠家標準 AITM 1-0007 包含用於缺口多向層壓板拉伸測試和缺口拉伸測試的測試要求，其目的在於使用開孔拉伸（OHT）和填孔拉伸（FHT）測試方法測定拉伸強度。 開孔或填孔拉伸測試主要用於航太應用，旨在測定多向層壓板在開孔和閉孔拉伸負載下的拆減係數。 用於測定開孔台和填孔拉伸強度的其他標準化測試方法包括 ASTM D5766 和 ASTM D6742。

複材壓縮測試用於測定纖維強化塑料在主要材料方向上的壓縮模量和壓縮強度。 由於層壓板纖維方向上的壓縮強度通常小於拉伸強度，而且FRP層壓板在拉伸和壓縮負載下的失效模式有很大的不同，壓縮測試在複材測試方面扮演重要的角色。

有多種不同的測試方法和測試標準可用於複材壓縮測試，其中區分了三種負載應用原則：

• 根據ASTM D695、DIN EN 2850 type B 及 Boeing BSS 7260 type III 和 type IV 進行末端負載壓縮測試
• 根據ASTM D3410、ISO 14126 方法 1、DIN EN 2850 type A 及 Airbus AITM 1-0008 type A 試樣進行剪切負載壓縮測試
• 根據ASTM D6641、ISO 14126 方法 2 及 Airbus AITM 1.0008 type A 試樣進行組合負載壓縮測試

除了前述用於測定無缺口層壓板壓縮值的測試方法外，還有用於測定開孔壓縮強度（OHC）是否符合ASTM D6484以及測定填孔壓縮強度（FHC）是否符合ASTM D6742的標準化複材缺口壓縮測試。
除了無缺口層壓板壓縮特性外，還可測定壓縮負載下多向層壓板的壓縮拆減係數。缺口壓縮測試詳述於產業標準Airbus AITM 1.0008（B、D及C型試樣），以及Boeing BSS 7260 type I。

複材剪切測試用於測定纖維增強塑料的面內剪切特徵，例如剪切模量和剪切強度。 對於在主要材料方向上具有不同特徵值的FRP材料，必須另外使用剪切測試測定剪切模量，無法如同各向同性材料，根據其他彈性特徵值計算而得。

已確立三種不同的測試方法測定剪切特徵和剪切行為：

• 根據 ISO 14129、ASTM D3518 及 Airbus AITM 1-0002 ±45° 層壓板的拉伸試驗
• 根據 ASTM D5379 標準的V型缺口樑（Iosipescu）剪切測試
• 根據 ASTM D7078 標準的V型缺口剪切測試

可將用於拉伸測試的相同測試裝置可用於 ±45° 層壓板拉伸測試（面內剪切測試）。 然而，計算剪切應變時，除了軸向應變外，應須記錄橫向應變。

進行Iosipescu和V型缺口剪切測試時，須使用缺口試樣和相應的測試治具， 同時須進行雙軸應變測量； 通常使用雙軸應變片， 或者也可使用數位影像相關性（DIC）測量應變。
如果層壓板的厚度合適，也可使用V型缺口剪切測試測定面外剪切值。

Durch den vergleichsweise einfachen Versuchsaufbau, Probekörpergeometrie und -fertigung sowie Versuchsdurchführung werden Composite Biegeversuche häufig in der Qualitätssicherung oder für schnelle Materialvergleiche verwendet. Es wird dabei zwischen 3- und 4-Punkt Biegeversuchen unterschieden. Gängige genormte Prüfverfahren für Biegeversuche von faserverstärkten Kunststoffen sind:

• 3- und 4-Punkt Biegeversuch nach ISO 14125 und ASTM D7264
• 3-Punkt Biegeversuch nach EN 2562, EN 2746 und ASTM D790
• 4-Punkt Biegeversuch nach ASTM D6272

Bei ausreichender Steifigkeit des gesamten Prüfaufbaus, oder wenn die Nachgiebigkeit im Prüfaufbau in der Prüfsoftware ermittelt und korrigiert werden kann, ist im 3-Punkt Biegeversuch die Verwendung des Maschinenwegs der Prüfmaschine oft zulässig.
Für den 4-Punkt Biegeversuch ist hingegen die Messung der Durchbiegung in der Probenmitte mit einem geeigneten Wegmesssystem erforderlich.

Der Versuch zur Bestimmung der interlaminaren Scherfestigkeit (Interlaminar Shear Strength – ILSS Test) ist einer der am häufigsten durchgeführten statischen Versuche für faserverstärkte Kunststoffe und wird häufig in der Qualitätssicherung eingesetzt. Es wird nur ein recht kleiner Probekörper benötigt, die Versuchsdurchführung ist schnell und einfach und für die Auswertung ist nur die im Versuch ermittelte Maximalkraft relevant.

Etablierte Prüfnormen für den ILSS Test sind ISO 14130, EN 2377, EN 2563 und ASTM D2344.

Alle 4 Normen beschreiben einen rechteckigen Probekörper, verwenden aber teils unterschiedliche Abmessungen für Länge, Breite und Dicke der Probe. In ASTM D2344 wird zusätzlich ein gekrümmter Probekörper beschrieben, wie er z.B. aus einem Druckbehälter oder einer Rohrwandung entnommen werden kann. 

Die für den ILSS Test verwendete Prüfvorrichtung muss in der Lage sein die in den  Prüfnormen geforderten sehr kleinen Toleranzvorgaben im Versuchsaufbau einzuhalten.

使用斷裂力學測試方法測定定常裂紋擴展期間的臨界能量釋放率和能量釋放率，以瞭解複材層壓板的分層性能。 製造試樣須藉由層壓板，並使用一個非常薄的非黏性塑膠薄膜（通常使用 Teflon 薄膜）在層壓板的中心平面產生一個人為撕裂部位。

最常使用的測試方法是透過與裂紋表面垂直的拉伸負載產生裂紋擴展（模式I），以及透過對層壓板斷面施加的剪切負載產生裂紋擴展（模式II）等方法。 為了校準用於計算層壓板裂紋擴展的數值計算法，還須再使用一種結合模式I和II的混合加載法：

• ISO 15024、EN 6033、ASTM D5528、Airbus AITM 1-0005和Boeing BSS 7273模式I用作雙懸臂樑（DCB）測試
• ASTM D7905、EN 6034、Airbus AITM 1-0006和Boeing BSS 7273模式II用作末端缺口彎曲（ENF）測試
• ISO 15114模式II用作已校準的末端負載分裂(C-LES）測試
• ASTM D6671混合模式I+II用作混合模式彎曲（MMB）測試

衝擊後壓縮測試是一種用於測定層壓板衝擊損壞後殘留壓縮強度的測試方法。 待測試樣已預先以相關測試標準所規範的衝擊能量進行預破壞。 可從這個方法得到複材層壓板的耐破壞結論，以確保組件的安全和可靠性，特別是在航天產業須承受潛在衝擊負載的複合材料結構方面。

以下是已針對CAI測試制定的測試方法： ASTM D7136和ASTM D7137、ISO 18352、Airbus AITM 1-0010及Boeing BSS 7260 type II。

除了纖維增強塑料層壓板本身的機械特徵值外，還進行測試，以測定用於複合材料結構布局與設計的接頭強度。

用於此目的的標準化測試方法大致分為以下三個領域：

• 符合 ASTM D5868、EN 6060 和 Airbus AITM 1-0019 的黏膠黏合強度（搭接剪切測試）
• ASTM D5961、ASTM D7248、EN 6037、ISO 12815、Airbus AITM 1-0009、AITM 1-0065 和 AITM 1-0067螺栓或螺柱連接強度和軸承響應測試（對層壓板平面加載）
• ASTM D7332 和 Airbus AITM 1-0066緊固件抗拉性（對層壓板平面的垂直方向加載）

為測定複材層壓板的疲勞性能以及獲得S-N曲線，通常在脈衝拉伸負載下進行動態循環測試。 適用的標準化動態複材測試為 ASTM D3479 和 ISO 13003。 ISO 13003 另外還描述了動態循環彎曲負載下的複材疲勞測試，

其他標準化動態複材測試方法如下：

• ASTM D7615 開孔拉伸和開孔壓縮疲勞
• ASTM D6115 模式I疲勞負載條件下的層間裂紋擴展
• ASTM D6873 和 Airbus AITM 1-0074 螺栓連接疲勞與動態軸承響應測試
• Arbus AITM 1-0075 包含了如何進行 ILSS、ILTS、OHT & OHC、FHT & FHC、抗拉性、CAI和搭接剪切疲勞等測試的摘要資訊。