GB/T 28889-2012
基本信息
标准号： GB/T 28889-2012
中文名称：复合材料面内剪切性能试验方法
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 28889-2012 复合材料面内剪切性能试验方法
GB/T28889-2012
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标准内容
ICS83.120
中华人民共和国国家标准
GB/T28889—2012
复合材料面内剪切性能试验方法Test method for in-plane shear properties of composite materials2012-11-05发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局光
中国国家标准化管理委员会
2013-06-01实施
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。GB/T28889—2012
本标准使用重新起草法修改采用ASTMD7078/D7078M-05V型缺口轨道剪切复合材料剪切性能试验方法》。
本标准与ASTMD7078/D7078M-05相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本标准与ASTMD7078/D7078M-05的章条编号对照览表。本标准与ASTMD7078/D7078M-05相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（I)进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。本标准由中国建筑材料联合会提出。本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会（SAC/TC39)归口。本标准起草单位：上海玻璃钢研究院有限公司。本标准主要起草人：张旭、姚辉、张汝光。1范围
复合材料面内剪切性能试验方法GB/T28889—2012
本标准规定了纤维增强塑料面内剪切性能的试验设备、试样及其制备、试验条件、试验步骤及结果计算等。
本标准适用于测定对称铺层的纤维增强塑料面内剪切强度、剪切模量及剪切应力-应变曲线，2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1446纤维增强塑料性能试验方法总则GB/T3961纤维增强塑料术语
3术语和定义
GB/T3961界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
残余应变剪切强度
offsetshearstrength
以设定的残余应变容限值为起点，以制线弹性模量为斜率作直线，与剪切应力-应变曲线交点处的应力值。
注：残余应变剪切强度用于确定材料应力-应变曲线的近似线性限度，记作ts（这一定义中所包含曲线的非线性，既不认定也不排除材料已经损伤）。在没有适当依据以确定该设定参数值时，工程上通常采用0.2%应变值作为设定残余应变的容限值，对应的残余应变剪切强度记为tsco.2)：在比较材料的残余应变剪切强度时，必须采用同样的残余应变容限值，见图1。3.2
割线弹性模量chordmodulusofelasticity在剪切应力-应变曲线上，以一小应变量为起点（建议取0.15%～0.25%），取适当的应变增量[通常取（0.4士0.02)%，其所对应的应力增量与该应变增量之比即为割线弹性模量，该模量视作初始弹性模量。
极限剪切强度ultimatestrength5%剪切应变范围内的最大剪应力值。GB/T28889—2012
4原理
线弹性模量区
0.2%残余应变剪切强度
诚变，
模量、偏移强度图例
最大应力
将开有对称√型槽口的试样夹持在一对专用夹具上，通过试验机的拉伸在试样工作区内产生剪应力，最终使试样因剪切而破坏。注：试样带有V型槽口可以有效改善工作区内剪应力的均匀性。5
试验设备
试验机
按GB/T1446规定。
测量工具
游标卡尺：用于测量试样的宽度、厚度和V型槽直径，精确至0.01mm。5.2.2
量角器：用于测量试样的V型槽角度，精确至1°5.3
应变测试仪
采用电阻应变仪来测量应变。应变仪至少拥有4个通道，能够测量3%的应变。5.4夹具
夹具如图2所示。夹具应有足够刚度且能够稳定夹持试样，能确保上，下夹具的加载中心线通过两个V型槽口中心。
HiiKADNYKAca
说明：
试验机接口：
固定块（对称）；
夹具螺钉：
垫块（对称）：
垫块螺钉：
一应变片；
试样。
注1：螺钉用于给夹持齿面施加压力，垫块用于固定试样位置，具体装夹效果见图5。注2：垫块可使用硬塑料等具备一定刚度的材料，以填充夹具间空隙。图2面内剪切夹具示意图
试样及其制备
6.1形状和尺寸
V型槽口试样，具体尺寸见图3。6.1.1
6.1.2推荐试样厚度为2mm~5mm。90°
夹持区
工作区
图3面内剪切试样
GB/T28889—2012
单位为毫米
GB/T28889—2012
6.2试样制备
6.2.1试样制备按GB/T1446规定。6.2.2试样应对称铺层，即[6,/02//0m，如90/0°/0°/90°铺层。6.2.3如图4所示，试样的V型槽口应对称，且槽口线与加载中心线Y垂直。注：当板材X方向纤维多于Y方向纤维时，宜将板材旋转90°加工。精口线
图4试样力
6.3试样数量
每组有效试样不少于5个。
试验条件
按GB/T1446规定。试验采用位移控制8
试验步骤
方向示意图
8.1检查试样外观，若试样有缺陷、尺寸或槽口方向不符合要求，应子以作废8.2按GB/T1446对试样进行状态调节。8.3对试样编号，在槽口处测量3次宽度和厚度后取平均值，精确至0.01mm。8.4在试样中心贴应变片，应变片位于试样凹槽中心两端加载轴的士45方向，见图2。8.5先在一边的夹具上插入试样并在空隙处放上垫块，将试样移动至夹具中间位置，稍加紧夹具螺钉和垫块螺钉以固定试样（见图5），然后对载荷清零。8.6连接应变仪，对应变清零。
8.7将试样插人另一边的夹具并对称上紧所有夹具螺钉，然后稍加拧松垫块螺钉使其能上下滑动。注：对夹具螺钉施加的扭力视试样的铺层和厚度而定，过大会导致非工作区破坏，过小则会发生滑动，通常施加的扭力为40N·m~55N·m。
8.8以2mm/min速度进行试验。
8.9试验过程中，同步记录载荷和应变值，直至试样破坏；若设备无法自动记录，可分级加载，级差为破坏载荷的5%～10%。
8.10试验过程中发生载荷忽然下降或试样发生破坏时，记录其载荷、应变和试样状况。在非工作区发生破坏或非剪应力造成破坏时，应予作废。同批有效试样数量不足5个时，应另取8.115
HiKAoNiKAca
试样补充或重作试验。
9计算
9.1绘制剪切应力-应变曲线。
图5面内剪切装夹型式
GB/T28889—2012
9.2剪切应力按式（1）计算，剪切应变按式（2）计算剪切模量G按式（3）计算：=F/Chb
剪切应力，单位为兆帕（MPa）
载荷，单位为牛顿（N)；
试样厚度单位为毫米（mm）；
试样槽口处宽度，单位为毫米（mm）：剪切应变
十45°和一45月向应变值；
剪切模量，单位为吉帕GP）
剪切应力增量，单位兆帕（MPa）；与剪切应力增量对应的剪切应变增量。计算割线弹性模量，按3.2定义取剪切应力、剪切应变值，按式（3)计算。9.3
计算残余应变剪切强度t，按3.1定义取残余应变容限值，由作图法得出。9.4
示例：图1中的残余应变剪切强度为Ts(0.2)=28MPa9.5计算极限剪切强度t，按式（1)计算。10
试验结果
计算结果按GB/T1446规定，必要时给出：剪切应力-应变曲线：
若出现载荷下降状况，给出该点的剪切应力和剪切应变；b)
GB/T28889—2012
割线弹性模量，
残余应变剪切强度及其残余应变容限取值；极限剪切强度，需要时给出相应试样状况（如破坏或未破坏）。试验报告
试验报告按GB/T1446规定。
kAoNiKAca
附录A
（资料性附录）
本标准与ASTMD7078/D7078M-05相比的结构变化情况GB/T288892012
本标准与ASTMD7078/D7078M-05相比在结构上有较多调整，具体章条编号对照情况见表A，1。表A.1本标准章条编号与ASTMD7078/D7078M-05章条编号对照情况本标准章条编号
8.1.8.2,8.3
对应的ASTM标准章条编号
1.1第句，5.1
1.1其他
3.24,3.24.1
B其社
11.1,11.4免费标准bzxz.net
11.2.1~11.2.3
11.3.1,11.3.2
11.8~11.10
12.1部分内容：12.2部分内容
GB/T28889—2012
本标准章条编号
表A.1（续）
对应的ASTM标准章条编号
12.1部分内容，12.2部分内容
TiKAoNrKAca
附录B
（资料性附录）
本标准与ASTMD7078/D7078M-05的技术性差异及其原因表B.1给出了本标准与ASTMD7078/D7078M-05的技术性差异及其原因。GB/T28889—2012
表B.1本标准与ASTMD7078/D7078M-05的技术性差异及其原因本标准章条编号
8.5,8.6,8.7
技术性差异
删除关于本方法优势、试验材料、单位制和安全系数的描述
适用范围由剪切性能修改为面内剪切性能
未引用国外标准，引用国家标准GB/T1446和GB/T3961
删除ASTMD7078/D7078M-05中的术语3.2.1、3.2.1、3.2.3和3.2.5，增加“割线弹性模量”和“极限剪切强度”定义删除ASTMD7078/D7078M-05第5章，将该章部分内容移至范围
删除ASTMD7078/D7078M-05中的
简化措述
简化措述
简化描述
简化描述，删除8.3部分内容
简化描述
删除8.4内容
删除9对设备刻度的要求
删除11.2.1~11.2.3
重新描述，以“固定一边夹具，再插入另一边”代替了“装夹完试样后，将夹具连接试验机”
ASTM标准是美国试验方法的推荐标准，和国内标准的形式不同，本标准是选取其中部分内容作为标准指导，剧除它关于探讨和详细全面描述的部分
引用国家标准，便于标准使用者使用，其中参数基本相同，无明显技术差异，适应我国技术条件
不对基本术语进行定义，对原定义进行意译，对其使用方法进行更明确定义和说明
标准不宜出现有关探讨的内容
标准不宜出现有关介绍研发的内容同GB/T1446的要求一致，适应我国技术条件
以具体设备替代
该部分有关于应变片的使用操讨和详细介绍，为适应我国标准格式，舍去其介绍和指导
本标准仅涉及面内剪切，不包括关于其他剪切性能（如层间剪切)的取样方式同GB/T1446的要求一致，适应我国技术条件
非强制性制样方法，主要为经验建议，删除具体制样方法及其相关内容无特殊表述含义，与设备要求有重复与后文的计算重复
简化操作
CB/T28889—2012
本标准章条编号
8.9,8.10,9.5
表B.1（续）
技术性差异
删除11.3.1应变控制，仅选取11.3.2位移控制要求的速度
重新描述，合并工程剪应力和极限强度增加给出“若出现载荷下降状况，给出该点的剪切应力和剪切应变”
简化描述
去除以破坏时间为要求的试验时间，使操作更简明，适应我国技术条件，因前文已规定使用位移控制，故对于应变控制不再规定
理解和表述更简单
该损伤状态按要求被记录，但ASTM中未被要求在报告中给出，该数据指示了试样的损伤，有比较重要的参考意义同GB/T1446的要求一致，适应我国技术条件
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中华人民共和国国家标准
GB/T28889—2012
复合材料面内剪切性能试验方法Test method for in-plane shear properties of composite materials2012-11-05发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局光
中国国家标准化管理委员会
2013-06-01实施
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。GB/T28889—2012
本标准使用重新起草法修改采用ASTMD7078/D7078M-05V型缺口轨道剪切复合材料剪切性能试验方法》。
本标准与ASTMD7078/D7078M-05相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本标准与ASTMD7078/D7078M-05的章条编号对照览表。本标准与ASTMD7078/D7078M-05相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（I)进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。本标准由中国建筑材料联合会提出。本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会（SAC/TC39)归口。本标准起草单位：上海玻璃钢研究院有限公司。本标准主要起草人：张旭、姚辉、张汝光。1范围
复合材料面内剪切性能试验方法GB/T28889—2012
本标准规定了纤维增强塑料面内剪切性能的试验设备、试样及其制备、试验条件、试验步骤及结果计算等。
本标准适用于测定对称铺层的纤维增强塑料面内剪切强度、剪切模量及剪切应力-应变曲线，2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1446纤维增强塑料性能试验方法总则GB/T3961纤维增强塑料术语
3术语和定义
GB/T3961界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
残余应变剪切强度
offsetshearstrength
以设定的残余应变容限值为起点，以制线弹性模量为斜率作直线，与剪切应力-应变曲线交点处的应力值。
注：残余应变剪切强度用于确定材料应力-应变曲线的近似线性限度，记作ts（这一定义中所包含曲线的非线性，既不认定也不排除材料已经损伤）。在没有适当依据以确定该设定参数值时，工程上通常采用0.2%应变值作为设定残余应变的容限值，对应的残余应变剪切强度记为tsco.2)：在比较材料的残余应变剪切强度时，必须采用同样的残余应变容限值，见图1。3.2
割线弹性模量chordmodulusofelasticity在剪切应力-应变曲线上，以一小应变量为起点（建议取0.15%～0.25%），取适当的应变增量[通常取（0.4士0.02)%，其所对应的应力增量与该应变增量之比即为割线弹性模量，该模量视作初始弹性模量。
极限剪切强度ultimatestrength5%剪切应变范围内的最大剪应力值。GB/T28889—2012
4原理
线弹性模量区
0.2%残余应变剪切强度
诚变，
模量、偏移强度图例
最大应力
将开有对称√型槽口的试样夹持在一对专用夹具上，通过试验机的拉伸在试样工作区内产生剪应力，最终使试样因剪切而破坏。注：试样带有V型槽口可以有效改善工作区内剪应力的均匀性。5
试验设备
试验机
按GB/T1446规定。
测量工具
游标卡尺：用于测量试样的宽度、厚度和V型槽直径，精确至0.01mm。5.2.2
量角器：用于测量试样的V型槽角度，精确至1°5.3
应变测试仪
采用电阻应变仪来测量应变。应变仪至少拥有4个通道，能够测量3%的应变。5.4夹具
夹具如图2所示。夹具应有足够刚度且能够稳定夹持试样，能确保上，下夹具的加载中心线通过两个V型槽口中心。
HiiKADNYKAca
说明：
试验机接口：
固定块（对称）；
夹具螺钉：
垫块（对称）：
垫块螺钉：
一应变片；
试样。
注1：螺钉用于给夹持齿面施加压力，垫块用于固定试样位置，具体装夹效果见图5。注2：垫块可使用硬塑料等具备一定刚度的材料，以填充夹具间空隙。图2面内剪切夹具示意图
试样及其制备
6.1形状和尺寸
V型槽口试样，具体尺寸见图3。6.1.1
6.1.2推荐试样厚度为2mm~5mm。90°
夹持区
工作区
图3面内剪切试样
GB/T28889—2012
单位为毫米
GB/T28889—2012
6.2试样制备
6.2.1试样制备按GB/T1446规定。6.2.2试样应对称铺层，即[6,/02//0m，如90/0°/0°/90°铺层。6.2.3如图4所示，试样的V型槽口应对称，且槽口线与加载中心线Y垂直。注：当板材X方向纤维多于Y方向纤维时，宜将板材旋转90°加工。精口线
图4试样力
6.3试样数量
每组有效试样不少于5个。
试验条件
按GB/T1446规定。试验采用位移控制8
试验步骤
方向示意图
8.1检查试样外观，若试样有缺陷、尺寸或槽口方向不符合要求，应子以作废8.2按GB/T1446对试样进行状态调节。8.3对试样编号，在槽口处测量3次宽度和厚度后取平均值，精确至0.01mm。8.4在试样中心贴应变片，应变片位于试样凹槽中心两端加载轴的士45方向，见图2。8.5先在一边的夹具上插入试样并在空隙处放上垫块，将试样移动至夹具中间位置，稍加紧夹具螺钉和垫块螺钉以固定试样（见图5），然后对载荷清零。8.6连接应变仪，对应变清零。
8.7将试样插人另一边的夹具并对称上紧所有夹具螺钉，然后稍加拧松垫块螺钉使其能上下滑动。注：对夹具螺钉施加的扭力视试样的铺层和厚度而定，过大会导致非工作区破坏，过小则会发生滑动，通常施加的扭力为40N·m~55N·m。
8.8以2mm/min速度进行试验。
8.9试验过程中，同步记录载荷和应变值，直至试样破坏；若设备无法自动记录，可分级加载，级差为破坏载荷的5%～10%。
8.10试验过程中发生载荷忽然下降或试样发生破坏时，记录其载荷、应变和试样状况。在非工作区发生破坏或非剪应力造成破坏时，应予作废。同批有效试样数量不足5个时，应另取8.115
HiKAoNiKAca
试样补充或重作试验。
9计算
9.1绘制剪切应力-应变曲线。
图5面内剪切装夹型式
GB/T28889—2012
9.2剪切应力按式（1）计算，剪切应变按式（2）计算剪切模量G按式（3）计算：=F/Chb
剪切应力，单位为兆帕（MPa）
载荷，单位为牛顿（N)；
试样厚度单位为毫米（mm）；
试样槽口处宽度，单位为毫米（mm）：剪切应变
十45°和一45月向应变值；
剪切模量，单位为吉帕GP）
剪切应力增量，单位兆帕（MPa）；与剪切应力增量对应的剪切应变增量。计算割线弹性模量，按3.2定义取剪切应力、剪切应变值，按式（3)计算。9.3
计算残余应变剪切强度t，按3.1定义取残余应变容限值，由作图法得出。9.4
示例：图1中的残余应变剪切强度为Ts(0.2)=28MPa9.5计算极限剪切强度t，按式（1)计算。10
试验结果
计算结果按GB/T1446规定，必要时给出：剪切应力-应变曲线：
若出现载荷下降状况，给出该点的剪切应力和剪切应变；b)
GB/T28889—2012
割线弹性模量，
残余应变剪切强度及其残余应变容限取值；极限剪切强度，需要时给出相应试样状况（如破坏或未破坏）。试验报告
试验报告按GB/T1446规定。
kAoNiKAca
附录A
（资料性附录）
本标准与ASTMD7078/D7078M-05相比的结构变化情况GB/T288892012
本标准与ASTMD7078/D7078M-05相比在结构上有较多调整，具体章条编号对照情况见表A，1。表A.1本标准章条编号与ASTMD7078/D7078M-05章条编号对照情况本标准章条编号
8.1.8.2,8.3
对应的ASTM标准章条编号
1.1第句，5.1
1.1其他
3.24,3.24.1
B其社
11.1,11.4免费标准bzxz.net
11.2.1~11.2.3
11.3.1,11.3.2
11.8~11.10
12.1部分内容：12.2部分内容
GB/T28889—2012
本标准章条编号
表A.1（续）
对应的ASTM标准章条编号
12.1部分内容，12.2部分内容
TiKAoNrKAca
附录B
（资料性附录）
本标准与ASTMD7078/D7078M-05的技术性差异及其原因表B.1给出了本标准与ASTMD7078/D7078M-05的技术性差异及其原因。GB/T28889—2012
表B.1本标准与ASTMD7078/D7078M-05的技术性差异及其原因本标准章条编号
8.5,8.6,8.7
技术性差异
删除关于本方法优势、试验材料、单位制和安全系数的描述
适用范围由剪切性能修改为面内剪切性能
未引用国外标准，引用国家标准GB/T1446和GB/T3961
删除ASTMD7078/D7078M-05中的术语3.2.1、3.2.1、3.2.3和3.2.5，增加“割线弹性模量”和“极限剪切强度”定义删除ASTMD7078/D7078M-05第5章，将该章部分内容移至范围
删除ASTMD7078/D7078M-05中的
简化措述
简化措述
简化描述
简化描述，删除8.3部分内容
简化描述
删除8.4内容
删除9对设备刻度的要求
删除11.2.1~11.2.3
重新描述，以“固定一边夹具，再插入另一边”代替了“装夹完试样后，将夹具连接试验机”
ASTM标准是美国试验方法的推荐标准，和国内标准的形式不同，本标准是选取其中部分内容作为标准指导，剧除它关于探讨和详细全面描述的部分
引用国家标准，便于标准使用者使用，其中参数基本相同，无明显技术差异，适应我国技术条件
不对基本术语进行定义，对原定义进行意译，对其使用方法进行更明确定义和说明
标准不宜出现有关探讨的内容
标准不宜出现有关介绍研发的内容同GB/T1446的要求一致，适应我国技术条件
以具体设备替代
该部分有关于应变片的使用操讨和详细介绍，为适应我国标准格式，舍去其介绍和指导
本标准仅涉及面内剪切，不包括关于其他剪切性能（如层间剪切)的取样方式同GB/T1446的要求一致，适应我国技术条件
非强制性制样方法，主要为经验建议，删除具体制样方法及其相关内容无特殊表述含义，与设备要求有重复与后文的计算重复
简化操作
CB/T28889—2012
本标准章条编号
8.9,8.10,9.5
表B.1（续）
技术性差异
删除11.3.1应变控制，仅选取11.3.2位移控制要求的速度
重新描述，合并工程剪应力和极限强度增加给出“若出现载荷下降状况，给出该点的剪切应力和剪切应变”
简化描述
去除以破坏时间为要求的试验时间，使操作更简明，适应我国技术条件，因前文已规定使用位移控制，故对于应变控制不再规定
理解和表述更简单
该损伤状态按要求被记录，但ASTM中未被要求在报告中给出，该数据指示了试样的损伤，有比较重要的参考意义同GB/T1446的要求一致，适应我国技术条件
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