实验18 单向纤维增强复合材料面内剪切性能试验

实验18 单向纤维增强复合材料面内剪切性能试验
一，实验目的
1，掌握单向复合材料面内剪切性能及其测试方法。

二，实验内容
测定单向复合材料剪切强度，剪切模量，极限剪应变，观察单向复合材料试样面内剪切的破坏特征 三，实验原理
用双边带V 型缺口的扁矩形直梁试样，通过专用剪切夹具，对其施加两个对称力偶，使得试样的中心截面处产生纯剪应力状态。

四，实验仪器设备
电子万能试验机，V 型缺口梁剪切试验夹具，静态应变仪，应变计（片），温度补偿片，游标卡尺等
五，实验计算公式： 1，剪切强度和剪应力
12i
i P S wh P wh τ=
=
P ——试样破坏时的最大载荷，或剪应变为5%的载荷，N
i τ——第n 级载荷时的剪应力，单位为MPa
i P ——第n 级载荷，单位为N
w ——试样两缺口之间的宽度，mm h ——试样厚度，mm 2，剪应变和极限应变
4545||||i γεε+-=+ u γ=取小值 5%剪应变
极限载荷下的应变 式中：i γ——第n 级载荷时的剪应变 45ε+——第n 级载荷时+45方向的应变 45ε-——第n 级载荷时-45方向的应变
u γ——极限应变
3，剪切弹性模量
124545(||||)
P
G wh τγεε+-∆∆=
=
∆∆+∆ 式中：
12G ——剪切弹性模量，单位为MPa
τ∆——剪切应力-应变曲线的直线段上选取的剪应力增量，MPa γ∆——与τ∆相对应的剪应变增量
P ∆ ——载荷应变曲线直线段上选取的载荷增量，N
45ε+∆——与P ∆相对应的+45方向应变增量 45ε-∆——与P ∆相对应的-45方向应变增量
七、实验分析：
1.应变超过量程，导致最后的极限剪应变没有数值。

2.试样在试验段内破坏，因此试验数据比较可靠。

3.从±45°应变看，前7次45
ε
+
∆
和
45
ε
-
∆
相差不超过10%，说明这次试样受到载荷很接近于纯剪。

4.破坏界面较为平整，为纯剪切破坏。

剪切试验图像如下：。