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面内剪切(IPS)

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  • 行业手册:复合材料 PDF 34 MB

试验目的

  • 对单向层压板±45°方向进行拉伸或压缩试验可以测定材料的面内剪切性能。通过在45°方向切割制作试样。 
  • 除了拉伸、压缩试验测定纤维方向的应力、应变以及模量等参数,测量面内剪切特性也是复合材料测试中非常重要的一环。
  • 测量值包括面内剪切应变γ12、面内剪切应力τ12和面内剪切模量G12。
  • 由于该方法有严格的试样制备要求,并且可以用材料试验机进行拉伸试验,这通常被用于研发过程的材料性能表征和批量生产中的质量控制。

试验方法

剪切变形发生在纤维取向方向,由于纤维方向小于45°,拉伸试样中,试样的端面或侧面边缘的纤维就长度不一。这类剪切变形的测定可以采用0°和90°方向粘贴的应变片,也可以使用一套双轴引伸计。

由于变形在基体材料中发生,材料破坏也发生于纤维中的基体材料,或者发生在层间,试验测得的剪切应力相对较低,标准试样很少会有超过10kN的拉伸试验力。

如果应变较小,该试验方法就会受到限制。如果变形量逐渐变大,试样中纤维的角度会发生变化,将导致系统性计算误差,所以测试标准限制应变上限为5%。

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