EN 6031 纤维增强塑料平面剪切性能测定（±45度拉伸试验）

欧洲标准 EN 6031 航空航天系列 - 纤维增强塑料 - 试验方法 - 面内剪切性能测定（±45 度拉伸试验）描述了测定纤维复合材料面内剪切强度和模量的程序。该程序基于以中平面对称层压的 45 度层压板的单轴拉伸应力-应变响应。本标准适用于采用单向带或编织织物增强材料制成的复合层压板。

本标准不提供任何满足健康和安全要求的说明。本标准的使用者有责任咨询并确定适当的健康和安全措施。

就本标准而言，适用以下术语和定义：

• 试验过程中特定时刻的拉伸应力是指试样在试验过程中特定时刻所经受的纵向拉伸载荷除以标距长度内初始单位横截面积。
• 试验过程中某一时刻发生的剪应力定义为面内剪应力，其主方向位于拉伸载荷施加方向正负45度以内，其大小为拉伸应力的一半。
• 剪切强度是测试期间发生的最大剪切应力。
• 拉伸应力是指试样测量长度内，纵向或横向两点间距离的变化，它由拉伸载荷产生，以相对于初始点间距离表示（拉伸试样纵向应力值为正，横向应力值为负）。
• 剪切模量是指剪切应力/应变图上通过两个纵向应力极限对应点的直线的斜率。

利用层压板理论推导的关系式，提出了一些表达式，用于构建±45度层压板单轴拉伸试验中面内0度剪切应力-应变曲线。拉伸试验的实验数据用于确定剪切强度和模量。

测试中使用的主要设备包括：

• 拉力试验机在所用负载范围内的精度高达 1%。
• 平面千分尺，精度接近 0,01 毫米。
• 精度为 0,1 毫米的卡尺。
• 此程序需要纵向和横向的载荷-应变数据。这可以通过在试样上配备纵向和横向应变计（标距长度为5毫米至10毫米）来实现。应选择应变计、表面处理和粘合剂，以确保材料达到最佳性能，并使用合适的自动应变记录设备。如果可能，可以使用双工引伸计或纵向和横向引伸计的组合。引伸计的精度应在施加载荷范围的1%以内。
• 在所应用的测试温度下，精度为正负 0,2 度的温度测量设备。
• 真空袋密封材料。
• 计时器或时钟。

试样可由单向带或编织布制成。共铺设八层，分别与纵轴呈正45度和负45度角。为防止变形和弯曲，各层必须完全对称。试样的尺寸和公差应符合标准规定。

在测试样品制备过程中，从板材上切割样品。每块板材厚度测量的变异系数必须小于2%。样品放置必须对称，并以+45度和-45度交替排列。纤维取向必须精确到+/- 2,5度以内。碳板必须按照EN 2565制造，玻璃板必须按照EN 2374制造。刀片、固化温度和时间等工艺参数必须符合适用的技术规范。所有样品的放置位置必须相对于样品轴线呈+/- 45度角。必须采取预防措施，以防止加工后出现划痕、咬边、粗糙或表面不平整。

如果使用应变计测定模量，则应将其沿纵向（0 度）和横向（90 度）方向附着到样品的中心。

样品应使用由两层织物（折叠角度±45度）制成的预固化标签进行粘合，或使用合适的预浸料系统粘合在一起。预固化标签使用符合温度和老化要求的粘合剂系统粘合到样品的两个表面上。

除非适用技术规范另有规定，否则每种试验条件仅测试五个试样。如果试验是在老化后或室温以外的温度下进行的，则必须确保与被测试样采用同一板材加工而成的室温/干燥参考试样也进行测试。

在浸没后测试中，必须按照 EN 2489 进行调节。在暴露于潮湿环境后进行的测试中，必须按照 EN 2823 进行调节。

固化样品的储存和测试必须按照EN 2743标准进行，温度为23°C ± 2°C，相对湿度为50% ± 5%。老化样品必须在老化程序后立即进行测试（在23°C ± 2°C的温度下最多可存放8小时）。

在老化和机械测试之前，在非握持区域的三个点处测量并记录样品的厚度和宽度。厚度使用千分尺，宽度使用游标卡尺或千分尺。

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