EN 6031 纖維增強塑膠平面剪切性能測定（±45度拉伸試驗）

歐洲標準 EN 6031 航太系列 - 纖維增強塑膠 - 試驗方法 - 面內剪切性能測定（±45 度拉伸試驗）描述了測定纖維複合材料面內剪切強度和模量的程序。該程序基於以中平面對稱層壓的 45 度層壓板的單軸拉伸應力-應變響應。本標準適用於單向帶或編織織物增強材料製成的複合層壓板。

本標準不提供任何符合健康和安全要求的說明。本標準的使用者有責任諮詢並確定適當的健康和安全措施。

就本標準而言，適用以下術語和定義：

• 試驗過程中特定時刻的拉伸應力是指試樣在試驗過程中特定時刻所經歷的縱向拉伸載荷除以標距長度內初始單位橫截面積。
• 試驗過程中某一時刻發生的剪應力定義為面內剪應力，其主方向位於拉伸載荷施加方向正負45度以內，其大小為拉伸應力的一半。
• 剪切強度是測試期間發生的最大剪切應力。
• 拉伸應力是指試樣測量長度內，縱向或橫向兩點間距離的變化，它由拉伸載荷產生，以相對於初始點間距離表示（拉伸試樣縱向應力值為正，橫向應力值為負）。
• 剪切模量是指剪切應力/應變圖上通過兩個縱向應力極限對應點的直線的斜率。

利用層壓板理論推導的關係式，提出了一些表達式，用於建構±45度層壓板單軸拉伸試驗中面內0度剪切應力-應變曲線。拉伸試驗的實驗數據用於確定剪切強度和模量。

測試中使用的主要設備包括：

• 拉力試驗機在所用負載範圍內的精度高達 1%。
• 平面千分尺，精度接近 0,01 毫米。
• 精度為 0,1 毫米的卡尺。
• 此程序需要縱向和橫向的載重-應變資料。這可以透過在試樣上配備縱向和橫向應變計（標距長度為5毫米至10毫米）來實現。應選擇應變計、表面處理和黏合劑，以確保材料達到最佳性能，並使用適當的自動應變記錄設備。如果可能，可以使用雙工引伸計或縱向和橫向引伸計的組合。引伸計的精度應在施加載重範圍的1%以內。
• 在所應用的測試溫度下，精度為正負 0,2 度的溫度測量設備。
• 真空袋密封材質。
• 計時器或時鐘。

試樣可由單向帶或編織布製成。共鋪設八層，分別與縱軸呈正45度和負45度角。為防止變形和彎曲，各層必須完全對稱。試樣的尺寸和公差應符合標準規定。

在測試樣品製備過程中，從板材上切割樣品。每塊板材厚度測量的變異係數必須小於2%。樣品放置必須對稱，並以+45度和-45度交替排列。纖維取向必須精確到+/- 2,5度以內。碳板必須依照EN 2565製造，玻璃板必須依照EN 2374製造。刀片、固化溫度和時間等製程參數必須符合適用的技術規格。所有樣品的放置位置必須相對於樣品軸線呈+/- 45度角。必須採取預防措施，以防止加工後出現刮痕、咬邊、粗糙或表面不平整。

如果使用應變計測定模量，則應將其沿縱向（0 度）和橫向（90 度）方向附著到樣品的中心。

樣品應使用由兩層織物（折疊角度±45度）製成的預固化標籤進行黏合，或使用合適的預浸料系統黏合在一起。預固化標籤使用符合溫度和老化要求的黏合劑系統黏合到樣品的兩個表面。

除非適用技術規格另有規定，否則每種試驗條件僅測試五個試樣。如果試驗是在老化後或室溫以外的溫度下進行的，則必須確保與被測試樣採用同一板材加工而成的室溫/乾燥參考試樣也進行測試。

在浸沒後測試中，必須依照 EN 2489 進行調整。在暴露於潮濕環境後進行​​的測試中，必須依照 EN 2823 進行調整。

固化樣品的儲存和測試必須依照EN 2743標準進行，溫度為23°C ± 2°C，相對濕度為50% ± 5%。老化樣本必須在老化程序後立即進行測試（在23°C ± 2°C的溫度下最多可存放8小時）。

在老化和機械測試之前，在非握持區域的三個點處測量並記錄樣品的厚度和寬度。厚度使用千分尺，寬度使用遊標卡尺或千分尺。

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