[發(fā)明專利]層狀復合材料界面結(jié)合強度測試方法和測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810068173.5
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108387445B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 閆五柱;岳珠峰;趙萬嘉
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N19/04
• 代理公司: 北京律智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

1.一種層狀復合材料界面結(jié)合強度測試方法，其特征在于，包括：

將層狀復合材料的一端采用雙壓頭形成簡支端，另一端形成自由端；

從所述自由端起將所述層狀復合材料的待測試界面的一側(cè)材料去除設定部分，使所述層狀復合材料形成短層和長層；

在所述長層的自由端施加載荷以使所述長層與所述短層分離，并記錄所述長層的自由端的變形位移值以及對應的載荷值，測量所述長層與所述短層的分離面積；

撤去所述載荷，并記錄所述長層的自由端的恢復位移值以及對應的恢復張力值；

將所述變形位移值、所述載荷值、所述恢復位移值以及所述恢復張力值繪制成力-位移曲線，計算所述力-位移曲線圍成的耗散能面積，根據(jù)所述分離面積以及所述耗散能面積計算所述層狀復合材料界面結(jié)合強度；

所述耗散能面積與所述分離面積的比值為所述層狀復合材料界面結(jié)合強度；

所述雙壓頭包括：

第一固定壓頭，抵靠于所述層狀復合材料的簡支端的一側(cè)表面；

第二固定壓頭，抵靠于所述層狀復合材料的另一側(cè)表面；

所述第二固定壓頭與所述第一固定壓頭之間在所述層狀復合材料的長度方向上具有設定距離，且所述第一固定壓頭與所述第二固定壓頭的與所述層狀復合材料接觸的一端均設置為球體狀。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀復合材料界面結(jié)合強度測試方法，其特征在于，所述力-位移曲線繪制在一直角坐標系內(nèi)，所述直角坐標系的橫坐標表示位移值，縱坐標表示力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀復合材料界面結(jié)合強度測試方法，其特征在于，所述層狀復合材料設置為長條狀。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀復合材料界面結(jié)合強度測試方法，其特征在于，

在所述長層的自由端施加載荷，包括：

在設定時間內(nèi)在所述自由端施加的載荷從0升至設定值；

撤去所述載荷，包括：

在設定時間內(nèi)所述載荷從所述設定值降至0。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀復合材料界面結(jié)合強度測試方法，其特征在于，所述載荷的加載方向與所述待測試界面垂直。

6.一種層狀復合材料界面結(jié)合強度測試裝置，其特征在于，包括：

層狀復合材料，具有簡支端和自由端，所述自由端的待測試界面的一側(cè)材料層與另一側(cè)材料層形成長層以及短層；

固定機構(gòu)，用于固定所述層狀復合材料的簡支端；

加載機構(gòu)，用于給所述長層的自由端施加載荷至所述短層與長層分離以使所述長層的自由端產(chǎn)生變形位移，以及撤去所述載荷使所述長層的自由端恢復原狀產(chǎn)生恢復位移，并記錄所述長層的自由端的載荷值以及恢復張力值；

面積測量計，用于測量所述長層與所述短層分離的分離面積；

位移計，用于測量所述層狀復合材料產(chǎn)生變形位移時的變形位移值以及恢復原狀時的恢復位移值；

繪圖計算單元，用于將所述變形位移值、所述載荷值、所述恢復位移值以及所述恢復張力值繪制成力-位移曲線，以及計算所述力-位移曲線圍成的耗散能面積，并根據(jù)所述分離面積以及所述耗散能面積計算所述層狀復合材料界面結(jié)合強度；

所述耗散能面積與所述分離面積的比值為所述層狀復合材料界面結(jié)合強度；

所述固定機構(gòu)包括：

支撐架；

第一固定壓頭，設于所述支撐架上，且抵靠于所述層狀復合材料的簡支端的一側(cè)表面；

第二固定壓頭，設于所述支撐架上，且抵靠于所述層狀復合材料的另一側(cè)表面；

所述第二固定壓頭與所述第一固定壓頭之間在所述層狀復合材料的長度方向上具有設定距離，且所述第一固定壓頭與所述第二固定壓頭的與所述層狀復合材料接觸的一端均設置為球體狀。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的層狀復合材料界面結(jié)合強度測試裝置，其特征在于，所述加載機構(gòu)的加載方向與所述待測試界面垂直。