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GB／T 41738-2022 纤维金属层板I型层间断裂韧性（GIC）试验方法.pdf简介：

GB/T 41738-2022 是中国国家标准，全称为《纤维金属层板I型层间断裂韧性（GIC）试验方法》，该标准主要针对纤维金属层板的I型层间断裂韧性（GIC，Grane Interface Crack）的测试给出了详细的方法。GIC试验是一种评估复合材料层间粘接性能的重要手段，它用于测定在特定条件下，层间断裂所需的最大能量或应力至断裂的标准。

该试验方法可能包括以下步骤：

1. 试样制备：需要制备符合标准要求的纤维金属层板试样，保证其表面平整、无缺陷。

2. 制备裂纹：在试样表面创建预裂纹，通常是通过机械或激光方法。

3. 应力加载：在预裂纹两侧施加逐渐增加的拉伸载荷，直到试样发生层间断裂。

4. 试验数据收集：记录层间断裂时的应力或应变数据，这是计算GIC值的关键。

5. 数据分析：根据试验结果计算出层间断裂韧性，通常以J/m（焦耳每米）或N/m（牛顿每米）为单位。

6. 结果评价：根据GB/T 41738-2022 的具体要求，评价试样的层间断裂韧性是否满足设计或工程应用的要求。

请注意，以上步骤是一个大致的概述，实际的试验方法可能会更详细且严格，需要严格按照标准规程进行。

GB／T 41738-2022 纤维金属层板I型层间断裂韧性（GIC）试验方法.pdf部分内容预览：

下列术语和定义适用于本文件。 纤维金属层板fibremetallaminates；FMLs 厚度和铺层方向是常规设计的，由金属薄板（铝合金、钛合金等)和纤维（玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤 等）复合材料交替铺设后，在适宜温度和压力下固化而成的一种层间混杂复合材料。 I型层间断裂韧性modeIinterlaminarfracturetoughness GTc 在I型裂纹开裂模式下，纤维增强复合材料层合板对分层裂纹起始及扩展的阻抗。 注1：单位为焦耳每平方米(J/m²），用临界能量释放率(criticalenergyreleaserate)表征。 注2：I型裂纹开裂模式如图1所示，其中图1b)双悬臂梁样品参考ASTMD5528单向纤维增强聚合物复合材料 I型层间断裂韧性的标准试验方法中的样品尺寸，琴式铰链宽度与样品宽度相同，加载力方向垂直于样品 平面。

下列术语和定义适用于本文件。 3.1 纤维金属层板fibremetallaminates；FMLs 厚度和铺层方向是常规设计的，由金属薄板（铝合金、钛合金等)和纤维（玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤 维等）复合材料交替铺设后，在适宜温度和压力下固化而成的一种层间混杂复合材料。 3.2 I型层间断裂韧性modeIinterlaminarfracturetoughness GTc 在I型裂纹开裂模式下，纤维增强复合材料层合板对分层裂纹起始及扩展的阻抗。 注1：单位为焦耳每平方米(J/m²），用临界能量释放率(criticalenergyreleaserate)表征。 注2：I型裂纹开裂模式如图1所示，其中图1b)双悬臂梁样品参考ASTMD5528单向纤维增强聚合物复合材料 I型层间断裂韧性的标准试验方法中的样品尺寸，琴式铰链宽度与样品宽度相同，加载力方向垂直于样品 平面

NL点 NLpoint 载荷位移曲线上的线性偏离点。 主：如图2中的载荷位移曲线上标出的NL点所示。

带有预制裂纹的单悬臂梁样品和双悬臂梁

VIS点VISpoint 在样品边缘目测到的裂纹起始点。 注：如图2中的载荷位移曲线上标出的VIS点所示。 3.5 5%MAX点5%MAXpoint 样品加载时不用费劲翻书了！脚手架安全技术规范、规程解读大全来 115页.pdf，下面两种情况中首先出现的点： a）从初值（C。)处的柔度增加到5%的点（Cs%）。 b）最大载荷点(MAX)。 注：如图2中的载荷位移曲线上标出的Csx点与MAX点

VIS点VISpoint 在样品边缘目测到的裂纹起始点。 注：如图2中的载荷位移曲线上标出的VIS点所示。 5%MAX点5%MAXpoint 样品加载时，下面两种情况中首先出现的点： a）从初值（C。)处的柔度增加到5%的点（Cs%）。 b）最大载荷点(MAX)。 注：如图2中的载荷位移曲线上标出的Csx点与MAX点

MLs样品I型断裂韧性测试的裂纹扩展阻力曲线

千分尺：精度为0.001mm或更高，用于测量样品的厚度。测量时，千分尺应具有能与被测表 的接触面（如平面对平面、抛光的表面，半球面对不规则的表面）。

GB/T 41738—2022

5.3.2游标卡尺：精度为0.02mm或更高，用于测量样品的宽度。

3.2游标卡尺：精度为0.02mm或更高，用于测量样品的宽度。 3.3 3直尺：精度为1mm，用于测量样品的长度和对样品边缘做标记以检测裂纹扩展。

5.4移动式显微镜（可选）

移动式显微镜用于测量裂纹长度，应有0mm～200mm的行程，放大倍数不小于70倍，读数精度 为0.05mm。

用作嵌入物的无黏性高分子薄膜的厚度不超过13μm。对于固化温度低于180C的环氧树脂基复 合材料，宜使用聚四氟乙烯（PTFE)薄膜；对于固化温度高于180C的复合材料（例如聚酰亚胺或双马 来酰亚胺复合材料），宜使用聚酰亚胺薄膜。

5.6.1干燥器：用于存放状态调节后的样品，包含合适的干燥剂，如硅胶或者无水氯化钙。 5.6.2脱模剂：当用聚酰亚胺薄膜作为无黏性嵌人薄膜，宜使用含有硅的脱模剂。 5.6.3胶黏剂：宜使用双组分室温固化型，如环氧树脂胶黏剂，或单组分室温固化型，如氰基丙烯酸酯 胶黏剂，用于样品与琴式铰链的粘接。 5.6.4溶剂：有机溶剂，如丙酮或乙醇。 5.6.5砂纸（研磨纸）：粒径30μm（500目)或者更细。 5.6.6白色液体：水溶性的打字机修改液。

样品的形状与尺寸参照图1，长度取L=180mm，宽度取6=25mm。对于不同结构的纤维金属层 板，可根据材料和结构的需要确定厚度；预制裂纹从样品一端起始，长度为55mm，琴式铰链距离预制 裂纹靠近样品中部的一端距离（a)为15mm，琴式铰链距离样品起始端为40mm。加强材料的厚度根 据纤维金属层板结构的厚度和加强材料所使用的结构而定。 单个样品的厚度和宽度与该组样品平均值的偏差应不大于1%。

GB/T 417382022

样品应平整无扭曲，无分层，表面清洁，边缘光滑。检查并剔除产生扭曲、翘曲和切割损伤的样品。 测量每个样品长度（L)精确到0.01mm。沿着长度方向间隔均匀的3个点，测量样品宽度（6），精 确到0.02mm。沿样品中心线测量上述3点的厚度（h），精确到0.02mm。最后在中心接近边缘的2个 附加点上测量样品厚度，以检查样品厚度的均匀性

每组有效样品应不少于5个。

每组有效样品应不少于5个。

将用于加载的琴式铰链与含有预制裂纹的样品端部表面粘接，加载夹具应与样品平行且相 并在胶接处用夹板固定

在样品侧面喷涂上白色水溶性涂料，涂料风干后，沿着样品边缘每间隔5mm做标记，并延伸到 留过预制裂纹55mm处。另外，在开始的10mm和最后的5mm每间隔1mm做标记。

如被测材料的状态调节在材料规范中有明确规定，则按规定对样品进行状态调节。如没有规定，状 态调节应按GB/T2918执行

8.1.1试验应在GB/T2918规定的标准条件（温度为23C土2C，相对湿度为50%土

试验应在GB/T2918规定的标准条件（温度为23C土2C，相对湿度为50%土5%）下进行。 将样品安装到试验机的夹具中，试验过程中保持样品水平

8.3.1与初始加载一样，在1mm/min~5mm/min之间选取一个恒定速率对样品重新进行加载，在达

8.3.1与初始加载一样，在1mm/min～5mm/min之间选取一个恒定速率对样品重新进行加载，在达

对于单悬臂梁测试，采用将裂纹扩展长度的三次方（a”)作为载荷线柔度（C)的函数绘制坐标图来 建立二者之间的关系，坐标图形式见图4，通过最小二乘法确定斜率（e)。 I型层间断裂韧性（Gic）按式（1)计算：

式中： 2 裂纹扩展临界载荷，单位为牛顿（N)； 裂纹扩展长度，单位为毫米（mm)； 样品宽度，单位为毫米（mm）； 裂纹扩展长度的三次方(a”)作为载荷线柔度(C)的函数绘制坐标图来建立二者之间线性 关系的斜率，按式（2)计算：

式中 单个样品测量点数； ai 第i次加载前的裂纹扩展长度JB／T 13978-2021标准下载，单位为毫米（mm)； 口23 裂纹扩展长度三次方的平均值，单位为毫米（mm)； Ci 第i次加载前的载荷线柔度，单位为毫米每牛顿（mm/N)； C 载荷线柔度平均度，单位为毫米每牛顿（mm/N)。

图4单悬臂样品线性拟合确定的斜率e

对于双悬臂梁测试，将裂纹扩展临界载荷（P)和对应的加载点位移（6)的乘积（P8)与裂纹扩展 n)和样品宽度（b)的2倍（2ba）之比来建立二者之间的关系。 I型层间断裂韧性(Grc）按式（3)计算：

P 裂纹扩展临界载荷，单位为牛顿(N)； D 裂纹扩展临界载荷对应的加载点位移，单位为毫米（mm)； 力 样品宽度，单位为毫米（mm)； 口 裂纹扩展长度，单位为毫米（mm）； 柔度曲线拟合系数，按式（4)计算：

9.2计算每组样品的算术平均值和标准差

每组样品的算术平均值按式（5)计算，保留三位有

每组样品的标准差按式（6)计算GB∕T 31894-2015 静音管网叠压给水设备，保留两位有效数字：