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国家标准计划《 纤维金属层板 短梁法测定层间剪切强度》由 TC572(全国碳纤维标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准化管理委员会

主要起草单位 南京航天航天大学江苏省产品质量监督检验研究院

目录

基础信息

计划号
20153742-T-469
制修订
制定
项目周期
36个月
下达日期
2016-01-04
申报日期
2015-05-18
公示开始日期
2015-09-24
公示截止日期
2015-10-15
标准类别
产品
国际标准分类号
77.150.10
77 冶金
77.150 有色金属产品
77.150.10 铝产品
归口单位
全国碳纤维标准化技术委员会
执行单位
全国碳纤维标准化技术委员会
主管部门
国家标准化管理委员会

起草单位

目的意义

纤维金属层板(Fibre Metal Laminates,FMLs)是一种由金属薄板和纤维增强树脂基复合材料交替铺层后,在一定的温度和压力下固化而成的层间混杂复合材料,也称为超混杂层板(Super Hybrid Laminates)。

FMLs综合了传统纤维复合材料和金属材料的特点,具有高的比强度和比刚度,优良的疲劳性能以及高的损伤容限,这些优势使得FMLs在航空航天、汽车、桥梁及核电等工业中获得了广泛的应用。

纤维金属层板同时综合了金属材料、纤维增强树脂基复合材料的性能特性。

其失效方式复杂,包括纤维—基体脱胶、劈裂、纤维断裂、金属断裂、基体裂纹、纤维-金属分层等;在对该材料进行综合性能评价时,经常需要借用金属材料、复合材料及胶黏剂材料等的试验标准,且在强度计算、指标制定、失效判据等方面存在较大争议;如何完善该材料的综合性能评价方法,建立其科学的评价体系并实现标准化,是目前亟待解决的问题。

纤维金属层板为异质多元层状复合材料,由于结构铺层的可设计性,不同结构的厚度相差较大,同时由于不同金属材料与树脂基复合材料的刚度差异性,对层间剪切性能测试结果会产生较大的影响。

结合前期的试验研究及该种材料的结构与性能的特殊性,影响纤维金属层板的层间剪切性能测试结果的主要因素有跨厚比、试样厚度、加载压头半径以及试样的尺寸。

纤维金属层板中首先与加载压头接触的金属薄板材料性能以及金属薄板的厚度对实验结果也有一定的影响。

该种材料的层剪失效过程及失效形式也较为复杂,会出现几个峰值力,对测试结果力值的选取也有待研究。

层间剪切强度能从侧面反应纤维金属层板中各界面之间的结合强弱,表观该种材料的抗剪能力,是该种材料重要的性能参数之一。

目前,纤维金属层板层间剪切性能的测试与评价,主要采用现有的用于评价纤维增强塑料建材行业标准《纤维增强塑料 短梁法测定层间剪切强度》(JC/T 773-2010)以及ASTM D2344。

但在参考这些标准进行测试的过程中发现,容易发生非纯剪切失效,失效形式不尽相同,实验结果的波动性也较大,数据离散,导致实验结果的可信度较低,不能准确的反应纤维金属层板的层间剪切性能,不能为产品的评价与改进提供科学的依据。

因此,有必要研究并建立科学的测定纤维金属层板层间剪切强度的试验方法,该标准的建立具有重要的工程价值和科学意义。

范围和主要技术内容

本标准规定了纤维金属层板,短梁法测定层间剪切性能的试验方法。 范围:适用于测定不同金属与不同种类纤维增强树脂基复合材料形成的层压板层间剪切强度。 主要技术内容:1、试样加工方法;2、试样几何形状及尺寸要求;3、试验条件及测试方法;4、有效试样数量;5、试验操作方法及数据采集;7、试验结果计算与处理。