針對國際上目前主要使用的雙切口拉伸／壓縮式層間剪切試驗方法存在的問題，吸收了拉伸與壓縮式試驗方法各自的優點，對試驗夾具及試驗片形狀與尺寸進行了改進設計，提出了雙切口開孔拉伸式新的層間剪切強度測試、評價方法。以玻璃纖維平紋織物／環氧樹脂復合材料層合板為試驗材料對改進后的試驗方法進行了實驗及有限元分析。實驗發現表觀層間剪切強度隨槽間距的減小而有增大的趨勢。通過有限元分析，對實驗結果進行了解釋，并確立了可獲得真實層剪切強度的最佳試驗片尺寸。

      玻璃纖維增強樹脂基復合材料以其輕質、耐腐蝕及優越的成型性等特點，已作為結構材料及功能材料廣泛用于各個領域。其中，采用織物增強的復合材料層合板，由于其幾何形狀比較穩定，與單向纖維增強的層合板相比，其力學平衡性較好，面內異向性較小，且面內剪切強度較高。此外，它還具有加工簡單，制造成本低等優點，顯示出很好的應用前景。但層合板的層間剪切強度較低，是設計中必須注意的問題。因此，層間剪切強度的測試與評價，對于合理設計層合板，提高其層間剪切強度，擴大其應用范圍和確保其使用安全性是非常重要的課題。

       關于層合板層間剪切強度的評價方法，雖然已有數種方法用于層間剪切強度的測試，但都存在一定的問題。在測試斷面上能產生均勻分布的純剪切應力的試驗方法至今還沒有確立。設計者可利用的材料數據很少，問題還很多。雙切口拉伸／壓縮式層間剪切試驗法，由于其夾具尺寸小、結構簡單，且易于產生層間剪切破壞，實驗成功率較高，省時省料。因此，普遍認為是用于測定復合材料層合板層間剪切強度的有效試驗方法。但是，采用雙切口拉伸剪切法測定復合材料層合板的層間剪切強度時，試驗片兩端由夾具握持，若夾持力太大，容易將試驗片夾碎；若減小夾持力，夾頭與試驗片之間容易打滑，且夾持拉伸會在剪切面上產生彎曲力矩，使試驗片提前發生破壞，測得的層間剪切強度值偏小。采用雙切口壓縮剪切法測定復合材料層合板的層間剪切強度時，需在試驗片兩側設置擋片用以控制和減小彎曲。當側擋片壓力較小時，彎曲力矩的影響難以消除；當側擋片壓力較大時又增加了試驗片與側擋片的摩擦，使得用壓縮剪切法測得的層間剪切強度比用拉伸剪切法測得的實驗結果偏大，并且實驗中夾具與剪切面難以保持中心對齊。因此，兩種加載方式均難以得到材料的真實數據，只能測得表觀層間剪切強度。

       本文針對雙切口剪切試驗存在的問題對加載方式及試驗片形狀與尺寸進行了改進設計，并通過試驗片應力分布的有限元計算對試驗片尺寸進行了優化設計，使剪切面上的剪切應力分布盡量趨于均勻，并力求獲得純剪切應力，減小夾具本身帶來的影響，以確定獲得材料真實層間剪切強度的評價方法。為正確設計復合材料層合板，保證其使用質量和安全性提供理論依據和測試評價方法。

資料下載：   層合板復合材料的層間剪切強度評價方法及其改進研究.pdf