ASTM D5379 | ASTM D7078 複合材料的 V 型缺口剪切測試
Iosipescu 剪切測試 / V 型缺口導軌剪切測試
ASTM D5379 與 ASTM D7078 標準定義了複合材料剪切測試的標準方法，用於表徵單向纖維複合材料與多方向 0°/90° 織物在層面內的剪切性能。
理論上所有6種可能的剪切面都能分别進行。 然而，為了測量層間剪切強度特性製造積層板非常費時，所以通常不採用。
含有 45° 層的層壓板無法使用 ASTM D5379 與 ASTM D7078 方法進行測試，因為 45° 層中會產生非常高的正應力，從而扭曲測試結果。針對 ±45° 層壓板的測試方法則記載於 ASTM D3518（面內剪切測試）標準中。
目標 & 應用 試樣 ASTM D5379 Iosipescu 測試 ASTM D7078 相關測試設備 下載 請求專業諮詢
根據 ASTM D5379 及 ASTM D7078 的試樣
依據 ASTM D5379 和 ASTM D7078 測試方法所定義的 試樣，在尺寸與施力方式上有所不同：
- 在 ASTM D7078 的 V 型缺口導軌剪切測試中，試樣尺寸較大故透過夾持方式施力，適用於纖維結構較為粗的材料。
- 在 ASTM D5379 的 Iosipescu 測試中，則主要透過形狀配合（form-fit）的方式進行載荷的傳遞。
這個缺口確保剪應力集中在最狹窄的橫截面處，最終導致斷裂。在這個剪切面上，使用兩個以 ±45° 角排列的應變規來測量剪應變。
Iosipescu 測試（ASTM D5379 標準）
應用：
- 由於根據 ASTM D5379 的 Iosipescu 剪切測試所使用的試樣尺寸相對較小，因此此方法特別適用於纖維結構較細的單向增強材料（UD）與 0°/90° 織物的測量。
依據 ASTM D5379 進行測試：
- Iosipescu 剪切測試裝置在縱向方向上被導引，位於測試系統的壓縮壓頭或横樑上。
- 測試時，一個兩側帶有缺口的試樣被插入剪切測試裝置中。當施加壓縮負載時，試片缺口之間會形成一個無扭轉的純剪切應力區域。纖維必須與負載方向平行或横向排列。剪切應變是透過以 45° 角安裝於剪切平面上的應變規來測量的。
依據 ASTM D5379 測定的特徵值：
- 剪切行為
- 0.2% 剪切應力
- 最大剪切應力
- 割線剪切模數
ASTM D7078 V 型缺口軌道剪切測試
應用：
- 根據 ASTM D7078 的 V 型缺口導軌剪切測試（V-notched rail shear test）所使用的試樣尺寸較 Iosipescu 方法大，並且是從試樣兩側夾持，能夠施加更高的剪切力，因此適用於測量腹板區域較大的層壓板。
依據 ASTM D7078 進行測試時：
- 試片具有V型切口，用於與剪切平面對中。 它透過摩擦鎖定横向插入到剪切測試裝置中。 剪切應變透過兩個與剪切面成45°角的應變計所測量。
- 剪切變形是透過夾具的兩個部分在測量過程中，沿拉伸方向移動所施加的。與 Iosipescu 方法不同，ASTM D7078 所使用的標準化治具其設計未提供直接導引功能。
- 必須在測試前使用調節儀對測試治具進行精確對中。ZwickRoell 的 V 型缺口導軌剪切夾具符合 ASTM D7078 標準，透過可調式墊片可確保試樣的精確置中。前後夾爪的可調性則確保了夾爪之間的對中精度。
依據 ASTM D7078 所測得的特徵值 / 測試結果：
- 剪切行為
- 0.2% 剪切應力
- 最大剪切應力
- 割線剪切模數
