GB/T 28891-2012
基本信息
标准号： GB/T 28891-2012
中文名称：纤维增强塑料复合材料 单向增强材料Ⅰ型层间断裂韧性GⅠC的测定
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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相关标签： 纤维 增强塑料 复合材料 单向 增强 材料 层间 断裂韧性 测定
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 28891-2012 纤维增强塑料复合材料 单向增强材料Ⅰ型层间断裂韧性GⅠC的测定
GB/T28891-2012
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标准内容
ICS83.120
中华人民共和国国家标准
GB/T 28891-2012/ISO 15024.2001纤维增强塑料复合材料
单向增强材料
I型层间断裂韧性GIC的测定
Fibre-reinforced plastic composites-Determination of modeI inlerlaminar fracture toughness G ic for unidirectionallyreinforced materials
(ISO 15024:2001,IDT)
2012-11-05发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2013-06-01实施
2规范性引用文件
3术语和定义
仪器设备
试样数量
状态调节
试验步骤
GI的计算
11精密度
12试验报告
附录A（规范性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
参考文献
加载块或琴式铰链的制备和粘接推荐的试验推则
推荐的试验结果表
GB/T 28891—2012/IS0 15024:2001而
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。GB/T 28891—2012/IS0 15024:2001本标雄使用翻译法等向采用ISO15024:2001《纤维增强塑料复合材料单向增强材料工型层间断裂韧性GIc的测定》。
与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：GB/T172002008橡胶塑料拉力，压力、弯曲试验机技术要求（ISO5893：2002.IDT)。本标雄山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。本标起草单位：北京玻璃钢研究设计院、中国飞机强度研究所。本标滩主要起草太：彰兴财、杨胜春、张力平、仙宝君、梁家铭，m
1范围
GB/T 28891—2012/ISO 15024:2001纤维增强塑料复合材料单向增强材料I型层间断裂韧性GIc的测定
本标推规定了用双悬臂梁(LCB)试样测定单向纤维增强塑料复合材料的T型层间断裂韧性(临界能量释放率)GIc的方法。
本标推适用于碳纤维增强和玻璃纤维增强的热固性和热塑性复合材料。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。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/T29181998塑料试样状态调节和试验的标准环境（idtI50291：1997）ISO 1268（所有部分）纤维增强塑料试验板制备方法（Fihrc-rcinforced plastics—Methads oproducing test plates)
IS04588：1995胶粘剂金属表面预处理指南（Adhesives—Guidclincsforthesurfaccpreparationofmetals)
ISO 5893橡胶和塑料试验机拉仲、弯曲和压缩型（恒速转动）技术指标(Rubber and plasticstest eyuipmentTensile,flexural and compression type(cunstant rate of traverse)Description)3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
I 型层间断裂韧性mode I interlaminar fracture tooghness临界能量释放率criticalenergyreleaserateGic
在I型张开载荷下，单向纤维增强聚合物基复合材料层合板对分层裂纹起始及扩展的阻抗。注：用J/m2 来计量。
I型裂纹开裂modeIcrack opening由垂直施而于双悬臂梁试样分层平面的载荷而引起的裂纹开裂模式，如图1所示。3.3
NL 点 NL point
载荷位移曲线上的线性偏离点，如图2所示。3.4
VIS 点 VIS point
在试样缘目测到的分层起始点，在图2中的载莅位移曲线上标出。1
GB/T 28891—2012/ISO 15024:20013.5
5%/MAX点5%/MAX point
试样加载时，下列两种情说中首先出现的点：a）从初值（Ce）处的柔度增加至5%的点（Cs%），如图2所示b）最大载荷点，如图2所示。
PROP点PROPpoint
在载荷-位移曲线上，嵌人物项端或裂纹发生器以外的，分层长度非连续增加的点，不考虑裂纹被终止的点，如图2所示。
分层-阻力曲线delamination-resistance crveR-曲线R-curve
Gc的交绘图，对于「型裂纹开裂的初始以及随后的扩展值作为分层长度的两数(见第10章）。4原理
I型双悬臂梁试样(DCB)，妇图1所示,用来测定纤维增独塑料复合材料的临界能带驿放率G1c或层间断裂韧性。本测试方法仅限于0°单向铺层（参见附录B.1)。对于I型断裂韧性，G1c值在裂纹出现以及随后的扩展过程中衰减。分层-阻力曲线或R-曲线是以G：作为分层长度的函数为恭础来绘制的。本測试方法的目的是测延被测复合材料裂纹开始扩展时的初值。分层-般发生在复合材料结构中不同辅层方向层的层间。然而，在DCB测试方法中，分层裂纹在相同的0单向层间增长，因此在初始分层裂纹形成后会引起纤维桥接。纤维桥接是1DCB测试中的人为现象，不代表被测的复合材料：在大分层长度情况下，G1c达到恒定值之前，纤维桥接是导致R-曲线上升的主要因素。在恒定速率下，通过抓载块或琴式铰链使裂纹扩展载荷垂直士分层平面而施加到DCB试样。在双臂梁试样的中间层预理一层薄的，无粘性的薄膜作为初始分层，如图3所示。对试样进行加载，一且裂纹从嵌人物前端处发生扩展，立即卸载。此时的裂纹称为试样的预制裂纹。监视分层稳定增长的起始：记录分层从开始及扩展的读数。R-曲线是由嵌入物和I型预制裂纹的初始值及其扩展来绘制的。在某些规定的环境下（见9.2.7)，可以采用一个可选的楔形块预制裂纹方法，但不推荐使用。2
说明：www.bzxz.net
：试样宽度
试样厚度；
a--—初始分层长度;
一总分层长度：
A——假人物长度;
采用加载块的分层起始
来用琴式铰链的分层起始
GB/T28891—2012/IS015024:2001-插销孔中心(琴式铰链轴心)到试样中面的距离：—捕销孔中心（琴式饺链轴心)到加载块(或琴式铰链)边缘的距离；一划载块长度：
H加载块厚度；
-试样长度.
注1：可选择的加载装置：a)加载块;b)琴式铰链。注2：纤维方向平行于长度1方向。图 1带有初始分层的双悬暨梁(DCB)试样的几何形状GB/T28891—2012/SO15024:200160
说明：
1御卸载后的初始裂纹，
2—-裂纹扩展;
3-裂纹扩展标记。
怕移/mm
DCB测试的载荷-位移曲线显示：(1)在卸载后从嵌人物开始；(2)通过裂纹扩展和卸载后产生的I型预制裂纹再开始。
注：图中显示5%值出现在最大载荷值之后，重新加载后的曲线明显有5mm的偏移。图2DCB测试的载荷-位移曲线
说明：
1——嵌入薄膜：
2——纤维方向;
初步剪裁加工要求的边界余量
>125+3
GB/T28891--2012/IS015024.2001单位为毫米
图3试板制备实例（包含层合板结构、嵌入薄膜的尺寸和位置）5仗器设备
5.1测试仪器
5.1.1概要
拉伸试验机应符合ISO5893，具体要求见5.1.2~-5.1.5。5.1.2试验速度
试验机应具有9.2.1和9.3.1所要求的恒定的位移速率，按IS05893的规定。5.1.3夹具
试验机应配备能将载荷传递到嵌人加载块中的插销或能夹持琴式铰链柄头的夹具。在任何情况5
GB/T 28891-2012/IS0 15024:2001下，试样端部都必须能够灵活转动。夹其的轴心必须与试验机的轴心一致。5.1. 4载荷和位移测定
载荷传感器应被校准，它的最大允许误差为士1%。通常通过横梁的移动来校正任何有效的载荷一变，使得位移测定的误差不大于指示值的士1%。5.1.5记录装置
试验机应能连续地测量并记录载荷和位移5.2加载块和琴式铰链
加载块或式铰链用于对试样加载，如图1所示，其觉度至少应与试样宽度一致。对于如图1a)中所示的加裁块，ts的最大值为15mm。加截块插销孔应在的中点处。5.3测量仪器
5.3.1于分尺或类似量具，精度为0.02 mm或更高,用于測量试样的厚度。测量时，千分尺应真有能与被测表面匹配的接触面（如平面对平面、抛光的表面，半球面对不规则的表面）。5.3.2游标卡尺或类似量具，精度为0.05mm或更高，用于测量试样的宽度。5.3.3直尺，精度为1mm，用于测最试样的长度和对试样边缘做标记以监测裂纹扩展。5.4移动式显微镜（可选）
移动式显微镜用于测量分层长度。如使用，微镜应有0mm～200nt的行程，放大倍数不大于70倍，读数精度为0.05mm
5.5无粘性嵌入薄膜
用作嵌人物的无粘性高分子薄膜，其序度不超过13μm，对于固化温度低于180℃的环氧树脂蒸复台材料，推荐便用聚四氟乙烯（P1F薄膜。对于固化温度高于10的复合材料（例如聚酰亚胶或双马来酰亚胺复合材料),推荐使用聚酰亚胺薄膜(参见B.2)。5.6辅助装置
5.6.1干燥器：用于存放状态谢节后的试样，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粘性嵌入薄膜时，推荐使用聚四氟乙烯（PTFE)型脱模剂（参见B.2)。
5,6.3胶粘剂：双组分室温固化型，如睛基丙烯酸酯或环氧树脂胶粘剂,用于试样与加截块或琴式铰链的粘接（见附录A)。
5.6.4溶剂：有机溶剂，如丙酮或乙醇（见附录A)。5.6.5砂纸（研磨纸)：500耳或者更细（见附录A)。5.6.6白色液体：水熔性的打字机修改液。6试样
6.1试板制备
试板应采用ISO1268规定的合适制备方法进行制备。对于纤维体积含量为60%的碳纤维增强复合材料，推荐的厚度为 3mm,而对于纤维体积含量为 60%的玻璃纤维增强复合材料,推荐的厚度为5 mm。6
GB/T 28891—2012/IS0 15024:2001应采用偶数层的单一方向铺层（参见B.1），铺叠时应将无胶的薄膜嵌人层合板的厚度中心处。为了模拟一个尖裂纹并对层合板各单层的影响最低，嵌人物厚度不应超过13μm。嵌入物的材料和制备参见B. 2。
如果使用聚酰亚胺薄膜，薄膜应在嵌入层合板之前用脱模剂涂覆或喷涂。薄膜应在涂覆脱模剂之前切割成合适的尺寸。含有硅的脱模剂会穿透各单层而污染层合板，烘烤薄膜有利于防止硅在复合材料层间中迁移。搏膜涂覆脱模剂后，在130℃条件下烘烤30min，该过程需进行两次。应小心操作，避免脱模剂的涂层被损坏和擦除
图3给出了试板构成的实例，试板切割和加工时需要考虑嵌入物的位置。6.2试样制备
6.2.1标准试样
试样由试板经机械加工而得到，试样的轴线与试板的纤维方向平行。试样应做标记以追溯其在试板上的初始位置，试样的结构形式见图1，标准试样的尺寸和公差见表1。试样表面不得采用机械加工以满足厚度要求，
单个试样的厚度和宽度与该组试样平均值的偏差不应超过士1%。表1标准试样的尺寸和公差
宽度6
最小长度！
厚度2h
6.2.2可选试样
碳纤维
玻璃纤维
单位为旁米
可以根据试样的拉伸弹性模量租预计的层间断裂韧性值而采用其他的试样厚度。试样厚度的选取原则参见B.3,并基于预计的层间断裂韧性值而不必进行位移修正。也可采用宽度在15mm~30mm之间的试样，允许增加试样的长度，但不推荐缩短试样的长度，因为它会缩短检测的最大分层长度，并减少分析用的数据点。6.3试样的检查和测氧
试样加工完后，检查并剔除产生扭曲翘曲和切割损伤的试样：检查试样的切割边是否足够平滑，以满足B.4和B.5的裂纹长度检测要求。测量每个试样长度1，精确到毫米，着长度方向上间隔均勾的3个点，測量试样宽度5，精确到0. 02mm。试样中心线测是上述3点的厚度2h,精确到0.02mm。最片在中心接近逝缘的2个附加点上测量试样厚度，以检查试样的厚度均勾性。记录每次测量的厚度、宽度和平均值，核对其值是否在表1给出的范围内，同时核对试样尺寸变化是否在表1给出的范围内。剔除不符合要求的试样。测量试样两个侧边嵌入物的长度，取平均值，如果两个侧边嵌入物的长度相差超过1Ⅱm，应在报告中注明。每个嵌人物尖端至加载块或琴式铰链最近端的最小距离为45mm。6.4加载点的连接
将用于加载的加载块或琴式铰链与含有嵌人物的试样端部表面粘接，如图1。加载夹具应与试样7
GB/T 28891—2012/IS0 15024:2001平行和相互对齐，并在胶接处用夹板固定。加载块或琴式铰链的粘接要求见附录A。6.5分层长度的测量
为了测量分层长度，应沿着试样边缘每间隔5mm做标记，并延伸到至少超过嵌人物尖端55mt处。另外，在开始的10mm和最后的5mm处每间陷1m做标记。7试样数量
试样的数量至少为5个。无效试样（见9.3.6)应除，并用备用试样代替。8状态调节
试样粘接加载块或琴式铰链后，应按树脂供应商推荐的干燥温度和于燥时闯进行干燥处理。干爆处理后，试样应在干燥器中保存，保存时间不超过24h。注：由于聚合物基复合材料的层间断裂韧性对水分很敏感，为得到含有相同圾湿虽试样的基准数据，要求进行状态谢节。因此，本标准中推荐的状态调节为下嫌处理，塞见B6。9试验步
9,1试验准备
9.1.1试验应在GB/T2918规定的标准条件（温度23±2℃，相对湿度50%土5%）下进行。9.1.2将试样安装到试验机的夹具中。如有可能，对试样端部进行支撑，以保持试样垂直于加载方间。9.1.3试验准备的更多要求参见B.4.9.2初始加载
9.2.1以1mm/min5mm/nin的恒定速率对试样加载。9.2.2连续记录载荷和位移值。记录分层的位置，精确至士U0.5mm(参见B.5)，9.2.3加载期间，在试样边缘目测到分层起始时（VIS，图2)，在载荷-位移曲线上标注此点，或记录裁荷·位移的数据值。
注1：如果很难观察到分层扩腰的起始·推荐改着照明条件;或降低试验速度。9.2.4当嵌人物外的分层裂纹长度到3mm-~5mm停止加载。如果观察到嵌入物处的分层出现不稳定扩展（参见B.7），继续加载，直至嵌入物外的分层裂纹长度到3mm5mm，并在报告中注明。如果分层长度超出3mm~5mm，应在报告中注明。9.2. 5以低于 25 mm/rnin 的恒定速率卸裁。9.2.6卸载后，在试样两个侧边对预制裂纹的尖端做标记。如果两个标记的位置相差超过2mm，或试样从夹具上脱落，应在报告中注明。注2：两标记位置之间相差超过2mm说明加载不对称。9.2.7如果R-曲线显示断裂韧性随分层长度出现明显降低的异常情况（见图8)，可用形颜制裂纹替代预加载过程。不推荐使用楔形预制裂纹(参见B8)，因为模形开裂难以产生合适的预制裂纹，如果使用应在报告中注明。另外，预制纹不一定总是出现在试样的中面。如果预制裂纹偏离试样中面，则试验结果无效：问时应在报告中注明。9.3重新加载
9.3.1与初始加载一样，在1 mm/min～5mm/min之间选取一个恒定速率对试样重新加载，在达到8
GB/T 28891-2012/ISO 15024:2001最繁分层长度之前，不能停止加载或老卸载见9，3，3。把录载荷情移值，包括御载冠程，在试样选标记分层位置,其精度在土0.5mm之内。9.3.2在试样侧边观测到从预制裂纹处的分层扩展时，记录该点的载和位移值（VIS，图2)。9.3.3连续加载，当分层长度在第一个5mm范围内，尽可能多地记录载荷位移值，如每1mm记录一次;接下来每5 mrn记录：-次载荷位移值，直到从预制裂纹尖端并始的分层至少扩展 45 mm;最后5 mm分层长度范围内，每 1 mm 记录一次。直到从预制裂纹尖端开始的分层总长度达到 50 mn【见图2】
9.3.4以低于25mm/min的慎定速率卸载。9.3.5卸载后，在试样两个侧边对分层裂炎端的位置进行标记。如果两侧边标记位置相差超过2 mm,需在报告中注明，
注3：两标记位置之间柑差超过2mm.说明加载不对称。9.3.6如果卸载后试样出现永久变形，则应在报告中注明。如果分层偏离试样的中面，则试验结果无效。在此情况下，必须用备用试样重新试验，10G1c的计算
10.1试验结果解释
从载荷-位移曲线图以及由分层扩展值得到的R曲线，可以确定儿个不同的GIc起始值。以下与s值对应的点，从每个试样起始薄膜和1预裂纹的试验中得出。这些起始慎如图？的R曲线所示，确定如下；
NL点一一沿载荷-位移曲线的初始直线部分画一条直线，其线性偏离点或非线性(NL)的起始点即为NL点(图 2中的 NL),该点的获取方法参见 B. 9。VIS点一在试样侧边第一次口测到嵌人物尖端或1型预制裂纹出现分层的点（图2中的VIS)。记录该点对应的载荷和位移值以用于计算。可以来用移动显微镜(5.4)检测VIS点。5%/MAX点试样第一次加载过程中的载荷和位移值。对于5%值，画一条直线得到初始柔度Cp并忽略任何加载系统引起的偏差，然后以柔度等于1.05C画一条新的直线，以该直线与载荷-位移曲线的交点的截荷和位移来计算Gc。荐交点的位移大于最大载荷点的位移，则用最大载荷及其对应的位移米计算GIC：
PROP点一裂纹扩展期间，每一个分层长度对应的测量值（图7和8中的PROP），仅裂纹终点数据除外。PROP点的最小数据为15个。如巢采用较少的数据点，将影响统计结果，应在报告中注明。10.2数据处理
10.2.1概述
方法 A(见 10.2.2)或方法 R(见 10. 2. 3)将用于数据简化,两种方法将给出等效的结果。分析所需要的数锯如下：
初始分层长度
一总分层长度a(α=α十测量的分层长度增量);—载荷
一截荷线位移8：
载荷线柔度C,C-/p；
—试样宽度 b;
-. - -试样厚度 2h。
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中华人民共和国国家标准
GB/T 28891-2012/ISO 15024.2001纤维增强塑料复合材料
单向增强材料
I型层间断裂韧性GIC的测定
Fibre-reinforced plastic composites-Determination of modeI inlerlaminar fracture toughness G ic for unidirectionallyreinforced materials
(ISO 15024:2001,IDT)
2012-11-05发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2013-06-01实施
2规范性引用文件
3术语和定义
仪器设备
试样数量
状态调节
试验步骤
GI的计算
11精密度
12试验报告
附录A（规范性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
参考文献
加载块或琴式铰链的制备和粘接推荐的试验推则
推荐的试验结果表
GB/T 28891—2012/IS0 15024:2001而
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。GB/T 28891—2012/IS0 15024:2001本标雄使用翻译法等向采用ISO15024:2001《纤维增强塑料复合材料单向增强材料工型层间断裂韧性GIc的测定》。
与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：GB/T172002008橡胶塑料拉力，压力、弯曲试验机技术要求（ISO5893：2002.IDT)。本标雄山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。本标起草单位：北京玻璃钢研究设计院、中国飞机强度研究所。本标滩主要起草太：彰兴财、杨胜春、张力平、仙宝君、梁家铭，m
1范围
GB/T 28891—2012/ISO 15024:2001纤维增强塑料复合材料单向增强材料I型层间断裂韧性GIc的测定
本标推规定了用双悬臂梁(LCB)试样测定单向纤维增强塑料复合材料的T型层间断裂韧性(临界能量释放率)GIc的方法。
本标推适用于碳纤维增强和玻璃纤维增强的热固性和热塑性复合材料。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。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/T29181998塑料试样状态调节和试验的标准环境（idtI50291：1997）ISO 1268（所有部分）纤维增强塑料试验板制备方法（Fihrc-rcinforced plastics—Methads oproducing test plates)
IS04588：1995胶粘剂金属表面预处理指南（Adhesives—Guidclincsforthesurfaccpreparationofmetals)
ISO 5893橡胶和塑料试验机拉仲、弯曲和压缩型（恒速转动）技术指标(Rubber and plasticstest eyuipmentTensile,flexural and compression type(cunstant rate of traverse)Description)3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
I 型层间断裂韧性mode I interlaminar fracture tooghness临界能量释放率criticalenergyreleaserateGic
在I型张开载荷下，单向纤维增强聚合物基复合材料层合板对分层裂纹起始及扩展的阻抗。注：用J/m2 来计量。
I型裂纹开裂modeIcrack opening由垂直施而于双悬臂梁试样分层平面的载荷而引起的裂纹开裂模式，如图1所示。3.3
NL 点 NL point
载荷位移曲线上的线性偏离点，如图2所示。3.4
VIS 点 VIS point
在试样缘目测到的分层起始点，在图2中的载莅位移曲线上标出。1
GB/T 28891—2012/ISO 15024:20013.5
5%/MAX点5%/MAX point
试样加载时，下列两种情说中首先出现的点：a）从初值（Ce）处的柔度增加至5%的点（Cs%），如图2所示b）最大载荷点，如图2所示。
PROP点PROPpoint
在载荷-位移曲线上，嵌人物项端或裂纹发生器以外的，分层长度非连续增加的点，不考虑裂纹被终止的点，如图2所示。
分层-阻力曲线delamination-resistance crveR-曲线R-curve
Gc的交绘图，对于「型裂纹开裂的初始以及随后的扩展值作为分层长度的两数(见第10章）。4原理
I型双悬臂梁试样(DCB)，妇图1所示,用来测定纤维增独塑料复合材料的临界能带驿放率G1c或层间断裂韧性。本测试方法仅限于0°单向铺层（参见附录B.1)。对于I型断裂韧性，G1c值在裂纹出现以及随后的扩展过程中衰减。分层-阻力曲线或R-曲线是以G：作为分层长度的函数为恭础来绘制的。本測试方法的目的是测延被测复合材料裂纹开始扩展时的初值。分层-般发生在复合材料结构中不同辅层方向层的层间。然而，在DCB测试方法中，分层裂纹在相同的0单向层间增长，因此在初始分层裂纹形成后会引起纤维桥接。纤维桥接是1DCB测试中的人为现象，不代表被测的复合材料：在大分层长度情况下，G1c达到恒定值之前，纤维桥接是导致R-曲线上升的主要因素。在恒定速率下，通过抓载块或琴式铰链使裂纹扩展载荷垂直士分层平面而施加到DCB试样。在双臂梁试样的中间层预理一层薄的，无粘性的薄膜作为初始分层，如图3所示。对试样进行加载，一且裂纹从嵌人物前端处发生扩展，立即卸载。此时的裂纹称为试样的预制裂纹。监视分层稳定增长的起始：记录分层从开始及扩展的读数。R-曲线是由嵌入物和I型预制裂纹的初始值及其扩展来绘制的。在某些规定的环境下（见9.2.7)，可以采用一个可选的楔形块预制裂纹方法，但不推荐使用。2
说明：www.bzxz.net
：试样宽度
试样厚度；
a--—初始分层长度;
一总分层长度：
A——假人物长度;
采用加载块的分层起始
来用琴式铰链的分层起始
GB/T28891—2012/IS015024:2001-插销孔中心(琴式铰链轴心)到试样中面的距离：—捕销孔中心（琴式饺链轴心)到加载块(或琴式铰链)边缘的距离；一划载块长度：
H加载块厚度；
-试样长度.
注1：可选择的加载装置：a)加载块;b)琴式铰链。注2：纤维方向平行于长度1方向。图 1带有初始分层的双悬暨梁(DCB)试样的几何形状GB/T28891—2012/SO15024:200160
说明：
1御卸载后的初始裂纹，
2—-裂纹扩展;
3-裂纹扩展标记。
怕移/mm
DCB测试的载荷-位移曲线显示：(1)在卸载后从嵌人物开始；(2)通过裂纹扩展和卸载后产生的I型预制裂纹再开始。
注：图中显示5%值出现在最大载荷值之后，重新加载后的曲线明显有5mm的偏移。图2DCB测试的载荷-位移曲线
说明：
1——嵌入薄膜：
2——纤维方向;
初步剪裁加工要求的边界余量
>125+3
GB/T28891--2012/IS015024.2001单位为毫米
图3试板制备实例（包含层合板结构、嵌入薄膜的尺寸和位置）5仗器设备
5.1测试仪器
5.1.1概要
拉伸试验机应符合ISO5893，具体要求见5.1.2~-5.1.5。5.1.2试验速度
试验机应具有9.2.1和9.3.1所要求的恒定的位移速率，按IS05893的规定。5.1.3夹具
试验机应配备能将载荷传递到嵌人加载块中的插销或能夹持琴式铰链柄头的夹具。在任何情况5
GB/T 28891-2012/IS0 15024:2001下，试样端部都必须能够灵活转动。夹其的轴心必须与试验机的轴心一致。5.1. 4载荷和位移测定
载荷传感器应被校准，它的最大允许误差为士1%。通常通过横梁的移动来校正任何有效的载荷一变，使得位移测定的误差不大于指示值的士1%。5.1.5记录装置
试验机应能连续地测量并记录载荷和位移5.2加载块和琴式铰链
加载块或式铰链用于对试样加载，如图1所示，其觉度至少应与试样宽度一致。对于如图1a)中所示的加裁块，ts的最大值为15mm。加截块插销孔应在的中点处。5.3测量仪器
5.3.1于分尺或类似量具，精度为0.02 mm或更高,用于測量试样的厚度。测量时，千分尺应真有能与被测表面匹配的接触面（如平面对平面、抛光的表面，半球面对不规则的表面）。5.3.2游标卡尺或类似量具，精度为0.05mm或更高，用于测量试样的宽度。5.3.3直尺，精度为1mm，用于测最试样的长度和对试样边缘做标记以监测裂纹扩展。5.4移动式显微镜（可选）
移动式显微镜用于测量分层长度。如使用，微镜应有0mm～200nt的行程，放大倍数不大于70倍，读数精度为0.05mm
5.5无粘性嵌入薄膜
用作嵌人物的无粘性高分子薄膜，其序度不超过13μm，对于固化温度低于180℃的环氧树脂蒸复台材料，推荐便用聚四氟乙烯（P1F薄膜。对于固化温度高于10的复合材料（例如聚酰亚胶或双马来酰亚胺复合材料),推荐使用聚酰亚胺薄膜(参见B.2)。5.6辅助装置
5.6.1干燥器：用于存放状态谢节后的试样，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粘性嵌入薄膜时，推荐使用聚四氟乙烯（PTFE)型脱模剂（参见B.2)。
5,6.3胶粘剂：双组分室温固化型，如睛基丙烯酸酯或环氧树脂胶粘剂,用于试样与加截块或琴式铰链的粘接（见附录A)。
5.6.4溶剂：有机溶剂，如丙酮或乙醇（见附录A)。5.6.5砂纸（研磨纸)：500耳或者更细（见附录A)。5.6.6白色液体：水熔性的打字机修改液。6试样
6.1试板制备
试板应采用ISO1268规定的合适制备方法进行制备。对于纤维体积含量为60%的碳纤维增强复合材料，推荐的厚度为 3mm,而对于纤维体积含量为 60%的玻璃纤维增强复合材料,推荐的厚度为5 mm。6
GB/T 28891—2012/IS0 15024:2001应采用偶数层的单一方向铺层（参见B.1），铺叠时应将无胶的薄膜嵌人层合板的厚度中心处。为了模拟一个尖裂纹并对层合板各单层的影响最低，嵌人物厚度不应超过13μm。嵌入物的材料和制备参见B. 2。
如果使用聚酰亚胺薄膜，薄膜应在嵌入层合板之前用脱模剂涂覆或喷涂。薄膜应在涂覆脱模剂之前切割成合适的尺寸。含有硅的脱模剂会穿透各单层而污染层合板，烘烤薄膜有利于防止硅在复合材料层间中迁移。搏膜涂覆脱模剂后，在130℃条件下烘烤30min，该过程需进行两次。应小心操作，避免脱模剂的涂层被损坏和擦除
图3给出了试板构成的实例，试板切割和加工时需要考虑嵌入物的位置。6.2试样制备
6.2.1标准试样
试样由试板经机械加工而得到，试样的轴线与试板的纤维方向平行。试样应做标记以追溯其在试板上的初始位置，试样的结构形式见图1，标准试样的尺寸和公差见表1。试样表面不得采用机械加工以满足厚度要求，
单个试样的厚度和宽度与该组试样平均值的偏差不应超过士1%。表1标准试样的尺寸和公差
宽度6
最小长度！
厚度2h
6.2.2可选试样
碳纤维
玻璃纤维
单位为旁米
可以根据试样的拉伸弹性模量租预计的层间断裂韧性值而采用其他的试样厚度。试样厚度的选取原则参见B.3,并基于预计的层间断裂韧性值而不必进行位移修正。也可采用宽度在15mm~30mm之间的试样，允许增加试样的长度，但不推荐缩短试样的长度，因为它会缩短检测的最大分层长度，并减少分析用的数据点。6.3试样的检查和测氧
试样加工完后，检查并剔除产生扭曲翘曲和切割损伤的试样：检查试样的切割边是否足够平滑，以满足B.4和B.5的裂纹长度检测要求。测量每个试样长度1，精确到毫米，着长度方向上间隔均勾的3个点，測量试样宽度5，精确到0. 02mm。试样中心线测是上述3点的厚度2h,精确到0.02mm。最片在中心接近逝缘的2个附加点上测量试样厚度，以检查试样的厚度均勾性。记录每次测量的厚度、宽度和平均值，核对其值是否在表1给出的范围内，同时核对试样尺寸变化是否在表1给出的范围内。剔除不符合要求的试样。测量试样两个侧边嵌入物的长度，取平均值，如果两个侧边嵌入物的长度相差超过1Ⅱm，应在报告中注明。每个嵌人物尖端至加载块或琴式铰链最近端的最小距离为45mm。6.4加载点的连接
将用于加载的加载块或琴式铰链与含有嵌人物的试样端部表面粘接，如图1。加载夹具应与试样7
GB/T 28891—2012/IS0 15024:2001平行和相互对齐，并在胶接处用夹板固定。加载块或琴式铰链的粘接要求见附录A。6.5分层长度的测量
为了测量分层长度，应沿着试样边缘每间隔5mm做标记，并延伸到至少超过嵌人物尖端55mt处。另外，在开始的10mm和最后的5mm处每间陷1m做标记。7试样数量
试样的数量至少为5个。无效试样（见9.3.6)应除，并用备用试样代替。8状态调节
试样粘接加载块或琴式铰链后，应按树脂供应商推荐的干燥温度和于燥时闯进行干燥处理。干爆处理后，试样应在干燥器中保存，保存时间不超过24h。注：由于聚合物基复合材料的层间断裂韧性对水分很敏感，为得到含有相同圾湿虽试样的基准数据，要求进行状态谢节。因此，本标准中推荐的状态调节为下嫌处理，塞见B6。9试验步
9,1试验准备
9.1.1试验应在GB/T2918规定的标准条件（温度23±2℃，相对湿度50%土5%）下进行。9.1.2将试样安装到试验机的夹具中。如有可能，对试样端部进行支撑，以保持试样垂直于加载方间。9.1.3试验准备的更多要求参见B.4.9.2初始加载
9.2.1以1mm/min5mm/nin的恒定速率对试样加载。9.2.2连续记录载荷和位移值。记录分层的位置，精确至士U0.5mm(参见B.5)，9.2.3加载期间，在试样边缘目测到分层起始时（VIS，图2)，在载荷-位移曲线上标注此点，或记录裁荷·位移的数据值。
注1：如果很难观察到分层扩腰的起始·推荐改着照明条件;或降低试验速度。9.2.4当嵌人物外的分层裂纹长度到3mm-~5mm停止加载。如果观察到嵌入物处的分层出现不稳定扩展（参见B.7），继续加载，直至嵌入物外的分层裂纹长度到3mm5mm，并在报告中注明。如果分层长度超出3mm~5mm，应在报告中注明。9.2. 5以低于 25 mm/rnin 的恒定速率卸裁。9.2.6卸载后，在试样两个侧边对预制裂纹的尖端做标记。如果两个标记的位置相差超过2mm，或试样从夹具上脱落，应在报告中注明。注2：两标记位置之间相差超过2mm说明加载不对称。9.2.7如果R-曲线显示断裂韧性随分层长度出现明显降低的异常情况（见图8)，可用形颜制裂纹替代预加载过程。不推荐使用楔形预制裂纹(参见B8)，因为模形开裂难以产生合适的预制裂纹，如果使用应在报告中注明。另外，预制纹不一定总是出现在试样的中面。如果预制裂纹偏离试样中面，则试验结果无效：问时应在报告中注明。9.3重新加载
9.3.1与初始加载一样，在1 mm/min～5mm/min之间选取一个恒定速率对试样重新加载，在达到8
GB/T 28891-2012/ISO 15024:2001最繁分层长度之前，不能停止加载或老卸载见9，3，3。把录载荷情移值，包括御载冠程，在试样选标记分层位置,其精度在土0.5mm之内。9.3.2在试样侧边观测到从预制裂纹处的分层扩展时，记录该点的载和位移值（VIS，图2)。9.3.3连续加载，当分层长度在第一个5mm范围内，尽可能多地记录载荷位移值，如每1mm记录一次;接下来每5 mrn记录：-次载荷位移值，直到从预制裂纹尖端并始的分层至少扩展 45 mm;最后5 mm分层长度范围内，每 1 mm 记录一次。直到从预制裂纹尖端开始的分层总长度达到 50 mn【见图2】
9.3.4以低于25mm/min的慎定速率卸载。9.3.5卸载后，在试样两个侧边对分层裂炎端的位置进行标记。如果两侧边标记位置相差超过2 mm,需在报告中注明，
注3：两标记位置之间柑差超过2mm.说明加载不对称。9.3.6如果卸载后试样出现永久变形，则应在报告中注明。如果分层偏离试样的中面，则试验结果无效。在此情况下，必须用备用试样重新试验，10G1c的计算
10.1试验结果解释
从载荷-位移曲线图以及由分层扩展值得到的R曲线，可以确定儿个不同的GIc起始值。以下与s值对应的点，从每个试样起始薄膜和1预裂纹的试验中得出。这些起始慎如图？的R曲线所示，确定如下；
NL点一一沿载荷-位移曲线的初始直线部分画一条直线，其线性偏离点或非线性(NL)的起始点即为NL点(图 2中的 NL),该点的获取方法参见 B. 9。VIS点一在试样侧边第一次口测到嵌人物尖端或1型预制裂纹出现分层的点（图2中的VIS)。记录该点对应的载荷和位移值以用于计算。可以来用移动显微镜(5.4)检测VIS点。5%/MAX点试样第一次加载过程中的载荷和位移值。对于5%值，画一条直线得到初始柔度Cp并忽略任何加载系统引起的偏差，然后以柔度等于1.05C画一条新的直线，以该直线与载荷-位移曲线的交点的截荷和位移来计算Gc。荐交点的位移大于最大载荷点的位移，则用最大载荷及其对应的位移米计算GIC：
PROP点一裂纹扩展期间，每一个分层长度对应的测量值（图7和8中的PROP），仅裂纹终点数据除外。PROP点的最小数据为15个。如巢采用较少的数据点，将影响统计结果，应在报告中注明。10.2数据处理
10.2.1概述
方法 A(见 10.2.2)或方法 R(见 10. 2. 3)将用于数据简化,两种方法将给出等效的结果。分析所需要的数锯如下：
初始分层长度
一总分层长度a(α=α十测量的分层长度增量);—载荷
一截荷线位移8：
载荷线柔度C,C-/p；
—试样宽度 b;
-. - -试样厚度 2h。
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