国家标准计划《纤维金属层板I型层间断裂韧性GIC试验方法》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 南京航空航天大学 、江苏省产品质量监督检验研究院 。

纤维金属层板（Fiber Metal Laminates，FMLs）是一种由金属薄板和纤维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。

纤维金属层板结构上的最大特点就是多层界面，层的存在使纤维金属层板在使用中易产生分层及开裂，因此纤维金属层板的薄弱环节在于层间界面的存在；从断裂力学的角度，采用作为层间裂纹扩展阻力的能量释放率GIc来评价层合板复合材料的层间性能。

目前所采用的试验标准，只能测试偶数层合板结构中间层金属与复合材料界面的层间断裂韧性，且试样在测试过程中存在严重的平面外位移问题；并且在预制裂纹的界面、试验测试方法和GIc的计算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。

目前，纤维金属层板I型层间断裂韧性测试常采用双悬臂梁（DCB）法；传统的双悬臂梁层间断裂韧性试验是在层合板结构的基础上在金属与复合材料层的界面加入聚酯薄膜作为预制裂纹，采用位移加载，试验中预制裂纹会扩展至粘结完好的区域而形成分层，模拟层板的层间断裂。

现在对于纤维金属层板测试中预制裂纹选择的界面以及试验测试方法的选择和GIc的计算存在较大的争议；经常借用的标准包括：？碳纤维复合材料层合板I型层间断裂韧性GIc试验方法？（HB7402-1996），采用双悬臂梁测试方法，柔度梁方法计算能量释放率；？单向纤维增强聚合物基体复合材料I型层间断裂韧性的标准试验方法？（ASTM D5528-2013），采用双悬臂梁测试方法，改进的梁理论计算能量释放率；？纤维增强塑料复合材料单向增强材料I型层间断裂韧性GIc的测定？（GB/T 28891-2012），采用双悬臂梁测试方法，提出修正的梁理论和改进的柔度校准两种计算方法。

以上的标准对于I型层间断裂韧性的测试均选用双悬臂梁法，计算方法及结果存在较大区别，由于纤维金属层板的多层结构，与传统的材料相比，复合材料的延伸性小，各向异性显著，内部结构复杂；预制裂纹后层合板两边结构不均衡，在对含有预制裂纹的层合板施加剥离载荷时，外层金属和内层增强材料之间性能的差异导致加载过程中层合板未加载端一直向上偏移，造成严重的平面外位移现象；且测试标准仅适用于偶数层结构层板中间层界面的层间断裂韧性测试，对不同结构及铺层下的层板结构未加以考虑，同时未考虑一些测试需要不同结构层板的第一层金属、第二层金属或中间层金属等与复合材料界面的层间断裂韧性，不同的界面层间断裂韧性存在一定差异，若仅采用双悬臂梁测试中间层界面会引起较大的试验误差，无法有效反映层板结构体系的I型层间断裂韧性，进而无法反映其真实的层间界面性能，不利于指导纤维金属层板的设计与应用。

纤维金属层板由于其优良的性能得到了广泛的关注，目前己广泛的应用于航空航天、电子、超导、汽车及建筑等领域。

为了进一步扩大其应用领域，作为材料的性能和安全可靠性保障的手段，试验技术和评价方法的标准化是必不可少的。

层合板复合材料层间断裂韧性较低，因而层间断裂韧性的测试与评价对于合理设计层合板复合材料、提高其层间断裂韧性、扩大其应用领域显得非常重要。

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本标准规定了采用单悬臂梁（SCB）测试和双悬臂梁（DCB）测试的方法测定纤维金属层板I型层间断裂韧性GIC的试验方法；单悬臂梁测试法解决了层板的平面外位移问题，可获得较为准确的临界能量释放率，真实的反应层板层间界面性能。 范围：适用于不同结构及铺层下的I型层间断裂韧性判定，并且可以测试需要不同结构层板的第一层金属、第二层金属或中间层金属等与复合材料界面或复合材料与复合材料界面的临界能量释放率；同时，拟起草的标准规定了不同结构及纤维铺层方向的纤维金属层板I型层间断裂韧性测试的试样尺寸、试验条件、试验设备、试验步骤及试验结果处理过程。 主要技术内容：1、试样加工方法；2、几何形状及尺寸要求；3、试验条件及测试方法；4、试验数量；5、试验操作方法及数据采集；6、试验结果计算。