復(fù)合材料界面剪切強(qiáng)度的試驗(yàn)方法主要有纖維拔出、纖維壓入、纖維段裂和微珠脫粘等四種，但由這四種試驗(yàn)得到的界面剪切強(qiáng)度存在很大的分散性。雖然對(duì)試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行了許多改進(jìn)，分散性仍未能消除。為研究分散性產(chǎn)生的原因，本文以雙材料軸對(duì)稱界面端應(yīng)力奇異性分析為基礎(chǔ)，并給出了奇異性指數(shù)隨Dundurs常數(shù)的變化情況，求出四種試件界面端的奇異性指數(shù)。由此看出：相同的纖維和基體制作的四種試件，其界面端應(yīng)力場(chǎng)的奇異性指數(shù)是各不相同的。從而闡明了四種界面剪切強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果巨大分散性的原因，在于試件界面端處的應(yīng)力奇異性。

       復(fù)合材料的界面剪切強(qiáng)度(IFSS)直接影響到復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性，界面剪切強(qiáng)度的研究和測(cè)定也成為復(fù)合材料界面研究中的一個(gè)重點(diǎn)。

      這四種試驗(yàn)方法都是讓單纖維界面承受剪力，根據(jù)界面脫粘荷載計(jì)算得出界面剪切強(qiáng)度。其差別在于所用試件的外形和加載方式（見(jiàn)圖1）。原以為：只要纖維，基體和界面相同，這四種方法應(yīng)能給出相同的界面剪切強(qiáng)度。然而情況并非如此。

1  界面剪切強(qiáng)度的試驗(yàn)研究

    1993年，國(guó)際上12個(gè)實(shí)驗(yàn)室組織了一次Round Robin Program [5]，意欲通過(guò)試驗(yàn)來(lái)評(píng)估這四種試驗(yàn)方法的優(yōu)劣，但從圖2顯示的一組數(shù)據(jù)結(jié)果可知，不能用這些試驗(yàn)結(jié)果來(lái)判定哪種試驗(yàn)方法更可靠。

      表1和表2給出了文獻(xiàn)[5]的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。從表1可見(jiàn)：每一種試驗(yàn)方法在各自的實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的IFSS結(jié)果分散性不超過(guò)37%。從表2可見(jiàn)：每一試驗(yàn)方法在不同試驗(yàn)室之問(wèn)測(cè)得的IFSS結(jié)果分散性不  圖2試驗(yàn)測(cè)得的未經(jīng)表面處理的碳纖維／環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的界面剪切強(qiáng)度超過(guò)2g%。但不同試驗(yàn)方法測(cè)得的IFSS的最大值（纖維拔出試驗(yàn)）和最小值（纖維段裂試驗(yàn)）之比競(jìng)高達(dá)270%。

       為找出造成試驗(yàn)方法間如此之大的偏差的原因，建立了如圖3所示的軸對(duì)稱界面端模型；從彈性力學(xué)軸對(duì)稱基本方程出發(fā)，采用漸近展開(kāi)法，得到了任意楔形角界面端的特征方程；根據(jù)四種試驗(yàn)所用試件的楔形角，得到了相應(yīng)的的特征方程，并得出了界面端應(yīng)力奇異性指數(shù)與Dundurs常數(shù)的曲線圖。根據(jù)文獻(xiàn)[5]給出的纖維／基體的性能數(shù)據(jù)，計(jì)算出四種試件的界面端應(yīng)力奇異性指數(shù)，發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)[5]中四種試驗(yàn)所用的試件。

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