6、复合材料拉伸测试的全面解析

复合材料拉伸测试的全面解析

1. 测试材料与试件制备

在复合材料的力学性能测试中，材料的选择和试件的制备至关重要。为了测定 CFRP 的剪切强度和模量，采用了具有不同几何形状（直形和斜形）的铝制和 GFRP 标签。其中，斜形 GFRP 标签测得的值最高，而直形铝制标签显示的强度值最低。

试件的制备过程如下：
- 材料切割 ：从约 300mm×300mm、平均厚度 2.4mm 的板材上，用水射流切割出矩形试样，纤维方向为垂直方向。
- 角度确定 ：以板材边缘为参考，使用数字量角器确定 10° 偏轴方向。
- 表面处理 ：用 P400 碳化硅砂纸轻轻打磨未来试样头部区域和标签（由环氧树脂中的玻璃纤维编织而成，“G11”，厚度约 1.6mm，长度约 40mm）的贴合表面。
- 倒角处理 ：通过研磨形成约 16° 的标签倒角。
- 粘贴标签 ：使用直径约 220μm 的金属丝作为板材和标签表面之间的垫片，涂抹商用丙烯酸粘合剂并在室温下固化。
- 最终切割 ：用水射流（使用磨料 220）切割带标签的板材。

不同纤维取向的拉伸试样尺寸如下表所示：
| 取向 θ | 宽度 w (mm) | 长度 l (mm) | 标距长度 L (mm) | 长径比 L/w |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 10° | 12.7 | 260 | 180