异质多层复合板层间剪切强度测量计算方法

摘要

在现有的复合材料层间剪切强度测试方法中，用于计算强度的公式仅含有试样的几何参数而未考虑模量和中性面变化，所以仅适用于各向同性或横观各向同性复合板，对于不同材料非均匀铺设的异质多层复合板，使用该方法会得到不同严重程度的错误结果。鉴于此，本文首先构建了三层异质复合板中性面位置及层间切应力计算方法，进而推导出n层复合板中性面及层间切应力计算通式，结合短梁剪切法，建立了异质多层复合板层间剪切强度测量计算方法。计算分析表明，对于异质复合板，其最大相对层间切应力会随各层模量的变化而改变，其中性面也不再位于试样几何中心。针对GFRPP/胶/GFRPP和GFRPP/胶/钢这两类三层异质复合板的试验结果表明，本文方法能较准确地测量计算出异质复合板层间剪切强度，而现有方法则会随复合板各向异性程度的增加而逐渐偏离真实值。