12、材料力学测试：剪切与弯曲特性研究

材料力学测试：剪切与弯曲特性研究

1. 剪切测试相关要点

1.1 应变提取区域与范围的影响

在纤维取向为θ = 90°的情况下，应变提取区域（中心和缺口）的选择对剪切模量和破坏时的剪切应变的影响，比应变范围的选择更大。而基于试样边缘与感兴趣区域（ROI）之间偏移量确定的分析后ROI大小，由于对缺口处的剪切应变进行了平均，可能仅对剪切模量产生轻微影响。

1.2 测试夹具的问题与挑战

• 测试夹具的弊端 ：测试夹具会遮挡试样，并且在将试样插入轨道测试夹具时，数字图像相关（DIC）散斑图案可能会被刮伤。
• 夹具自由度与对齐挑战 ：两种测试夹具都有多个自由度。特别是轨道测试夹具，在对齐薄试样（由于大宽厚比而具有高柔度）以减少III型加载时面临挑战。拧紧螺栓时需小心，因为试样的轻微不对齐可能会导致扭曲和损坏，对于θ = 90°的试样尤其如此。

1.3 最终剪切强度的确定

由于在任何测试方法中，断裂都不会发生在缺口根部，因此所确定的强度代表了最终剪切强度的下限。

1.4 缺口角度优化

对于所研究的材料、正交各向异性程度以及所使用的测试夹具（而非修改版本），通过调整缺口角度无法实现优化。因此，在制定优化方案之前，应遵循ASTM指南。

1.5 实践练习

使用轨道测试中纤维取向θ = 90°的单向（UD）试样的测量数据和几何细节，需要完成以下计算：
1. 计算剪切应力。
2. 使用主应变和次应变计算最