Concept de base des performances de cisaillement intercouches
Les performances de cisaillement intercouches se réfèrent à la capacité des matériaux composites à résister à la contrainte de cisaillement au niveau de l'articulation intercouche. Pour une aiguille en fibre de carbone à 350 g de haute résistance, la résistance à la liaison entre la fibre et la matrice et entre les couches de sa structure multicouche est le facteur clé déterminant les performances globales du matériau. La qualité des performances de cisaillement intercouches affecte directement la capacité anti-délamination du matériau, la résistance à l'impact et la durée de vie de la fatigue dans les applications pratiques.
Nécessité du test de performance de cisaillement intercouche
Dans des applications pratiques, 350 g à aiguille en fibre de carbone à haute résistance feutre Doit souvent résister aux états de stress complexes, en particulier dans les champs de haute technologie tels que les industries aérospatiales et automobiles. Le matériau doit non seulement avoir d'excellentes propriétés de traction, de compression et de flexion, mais doit également avoir une bonne résistance à la liaison intercouche. Le test de performance de cisaillement intercouche peut évaluer efficacement la résistance au cisaillement des matériaux au niveau de l'articulation intercouche, fournissant une base scientifique pour la conception, l'optimisation et l'application des matériaux.
Le principe de base de la méthode de cisaillement à faisceau court
La méthode de cisaillement à faisceau court est une méthode de test de performance de cisaillement interlaminaire couramment utilisée. Son principe de base est de générer la contrainte de cisaillement maximale au centre de la portée de l'échantillon par une charge de flexion à trois points, induisant ainsi une défaillance de cisaillement interlaminaire. Le principe spécifique est le suivant:
Dans le test de cisaillement à faisceau court, l'échantillon est placé sur deux rouleaux de support et le rouleau de chargement est situé au-dessus du centre de l'échantillon. Lorsque le rouleau de chargement applique une charge vers le bas, l'échantillon est plié et déformé au centre de la portée. Pendant le processus de flexion, la surface supérieure de l'échantillon est soumise à une contrainte de compression, la surface inférieure est soumise à une contrainte de traction et la contrainte de cisaillement maximale est générée près de l'axe neutre.
Selon la théorie de la mécanique des matériaux, sous la méthode de chargement de flexion à trois points, la distribution de contrainte de cisaillement à l'intérieur de l'échantillon est parabolique et la contrainte de cisaillement maximale se produit près de l'axe neutre. Pour les matériaux structurels multicouches tels que 350 g aiguille en fibre de carbone à haute résistance, la contrainte de cisaillement à l'articulation interlaminaire est concentrée, ce qui est facile à provoquer une défaillance de cisaillement interlaminaire.
Lorsque la charge de chargement atteint une certaine valeur, l'échantillon subit une panne de cisaillement à l'articulation interlaminaire près de l'axe neutre. Ce mode de défaillance se manifeste comme une séparation entre les couches, plutôt que comme une fracture des fibres ou de la matrice. En enregistrant les données de charge et de déplacement au moment de la défaillance, la résistance au cisaillement interlaminaire peut être calculée.
Méthode de calcul de la résistance au cisaillement interlaminaire
La résistance au cisaillement interlaminaire est un paramètre clé pour évaluer la résistance à la liaison interlaminaire des matériaux. Sa formule de calcul est: la résistance au cisaillement interlaminaire est égale à trois fois la charge de défaillance divisée par quatre fois le produit de la largeur et de l'épaisseur de l'échantillon. Grâce à cette formule, la résistance au cisaillement interlaminaire d'une aiguille à fibre de carbone à haute résistance de 350 g peut être calculée avec précision, fournissant une base quantitative pour l'évaluation des performances du matériau.
Avantages de la méthode de cisaillement à faisceau court
En tant que méthode de test de performances de cisaillement interlaminaire classique, la méthode de cisaillement à faisceau court présente les avantages suivants: fonctionnement facile, équipement de test simple, préparation et processus de test faciles; Résultats fiables, grâce à la méthode de chargement de flexion à trois points, il peut induire efficacement une défaillance de cisaillement interlaminaire, et les résultats des tests ont une forte fiabilité; Large gamme d'applications, cette méthode convient aux tests de performances de cisaillement interlaminaires de divers matériaux composites, y compris à aiguille en fibre de carbone à haute résistance 350 g.
Facteurs clés du test
Dans le test de performance du cisaillement interlaminaire, les facteurs clés suivants doivent être notés pour garantir la précision et la fiabilité des résultats des tests: la taille de l'échantillon, la longueur, la largeur et l'épaisseur de l'échantillon doivent être préparées strictement conformément aux exigences standard, et l'écart de taille affectera la distribution de la contrainte de cisaillement; Le taux de chargement, le taux de chargement trop rapide ou trop lent affectera les résultats des tests, et un taux de chargement constant doit être fixé en fonction des exigences standard; L'alignement de l'échantillon, le placement de l'échantillon dans le luminaire doit être aligné avec précision pour éviter la charge excentrique conduisant à des erreurs de test; Observation du mode de défaillance, le mode de défaillance de l'échantillon doit être observé après le test pour garantir que la défaillance est causée par le cisaillement interlaminaire, pas d'autres facteurs (tels que la traction ou la défaillance de la compression).
La signification du test de performance du cisaillement interlaminaire
Le test de performance de cisaillement interlaminaire fournit une base importante pour la conception et l'application de l'aiguille à fibre de carbone à haute résistance 350 g ressentie: l'optimisation des matériaux, à travers les résultats du test, l'influence de différents paramètres de processus sur la résistance à la liaison interlaminaire peut être évaluée, offrant une direction pour l'optimisation des matériaux; Contrôle de la qualité, les données de test peuvent être utilisées pour le contrôle de la qualité dans le processus de production afin d'assurer des performances de matériel stable; Évaluation des applications, selon la résistance au cisaillement interlaminaire, on peut juger si le matériel convient à des conditions de travail spécifiques, telles qu'un environnement de contrainte de cisaillement élevé. 
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