19、复合材料分层抗性测试：实验与数据分析

复合材料分层抗性测试：实验与数据分析

1. 试样准备

• 尺寸与预裂纹 ：加载块尺寸为 9.7mm，销孔直径 6mm。预裂纹长度从铰链销中心或加载块中心测量至预裂纹后的裂纹尖端。在进行数字图像相关（DIC）测量的试样喷漆前，通过插入剃须刀片并推动端部，使裂纹扩展约 5mm 实现楔形预裂纹。对于双悬臂梁（DCB）试样，2 倍的 a0/h 比值很重要，因为两个厚度为 h/2 的悬臂梁会发生变形。
• II 型试样处理 ：II 型试样通过沿宽度方向打磨试样边缘的“唇缘”进行制备。脱模膜可减少 II 型加载时面间的摩擦。

2. 测试设置与 DIC 配置

• 测试系统 ：准静态测试在最大负载能力为 5kN 的 Instron 机电通用测试系统上进行。位移控制测试按照相关标准，以 1mm/min 的名义速率进行，I 型 DCB 和 II 型校准端部加载劈裂（C - ELS）采用拉伸加载，II 型端部切口弯曲（ENF）采用压缩加载。

• I 型双悬臂梁测试

  • 实验设置 ：采用两个平行的 2D - DIC 装置，与试样轴垂直排列以同时采集数据。
  • 相机视野与 ROI ：左、右相机的视野如图所示，需注意避免照明不均匀导致的对比度梯度。用于确定铰链中心加载点最大挠度的感兴趣区域（ROI）和用于裂纹扩展测量的 ROI 也已明确。