ICS83.120 CCSQ23 中华人民共和国国家标准 GB/T46201—2025 纤维增强复合材料 单向增强材料Ⅰ型-Ⅱ型混合层间断裂 韧性的测定 Fiberreinforcedcomposites— DeterminationofmixedmodeⅠ-modeⅡinterlaminarfracture toughnessofunidirectionalreinforcedmaterials 2025-08-29发布 2026-03-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 符号 2 ……………………………………………………………………………………………………… 5 原理 3 ……………………………………………………………………………………………………… 6 仪器设备 4 ………………………………………………………………………………………………… 7 试样 5 ……………………………………………………………………………………………………… 8 试验环境条件 7 …………………………………………………………………………………………… 9 试验步骤 7 ………………………………………………………………………………………………… 10 结果计算 8 ………………………………………………………………………………………………… 11 试验报告 11 ……………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) MMB试验原始记录表 12 ……………………………………………………………… ⅠGB/T46201—2025 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利责任。 本文件由中国建筑材料联合会提出。 本文件由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)归口。 本文件起草单位:北京玻钢院检测中心有限公司、中国飞机强度研究所、臻迪(杭州)新材料科技有 限公司、天津爱思达航天科技股份有限公司、浙江振石新材料股份有限公司、巨石集团有限公司、广东明 阳新能源材料科技有限公司、中航试金石检测科技(大厂)有限公司、北京工业大学、哈尔滨玻璃钢研究 院有限公司、中化高性能纤维材料有限公司、长盛(廊坊)科技有限公司、力试(上海)科学仪器有限公司、 浙江航飞检测技术有限公司、中铁第一勘察设计院集团有限公司、北京玻钢院复合材料有限公司、清华 大学、中国航发北京航空材料研究院、上海飞机制造有限公司、中国建材检验认证集团(山东)计量检测 有限公司、北京金风科创风电设备有限公司、上海上玻检测有限公司。 本文件主要起草人:辛婷婷、杨胜春、付金存、李磊、张毅、刘连学、崔峰波、王艳丽、冯帅、刘天桥、 尹秀云、王宝瑞、张立铭、李鹏辉、王斌、何成智、罗叶军、唐可、冯鹏、都书、姜雨时、陈新文、董青海、 王梓同、吴志全、张旭。 ⅢGB/T46201—2025 纤维增强复合材料 单向增强材料Ⅰ型-Ⅱ型混合层间断裂 韧性的测定 1 范围 本文件描述了使用混合模式弯曲(MMB)试验测定单向纤维增强树脂基复合材料Ⅰ型-Ⅱ型混合层 间断裂韧性的方法。 本文件适用于单向纤维增强树脂基复合材料层合板Ⅰ型-Ⅱ型混合层间断裂韧性的测定。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 Ⅰ型裂纹张开模式 modeⅠcrackopeningmode 由垂直施加于试样分层面的载荷引起的裂纹开裂,且试样分层面相对不发生滑移的断裂模式。 注:简称“Ⅰ型模式”。 3.2 Ⅱ型裂纹滑移模式 modeⅡcrackslidingmode 由平行施加于试样分层面的载荷引起的相对滑移,且不发生Ⅰ型模式(3.1)开裂的断裂模式。 注:简称“Ⅱ型模式”。 3.3 Ⅰ型-Ⅱ型混合模式 modeⅠ-modeⅡmixedmode 由垂直和平行同时施加于试样分层面的载荷引起的裂纹开裂和相对滑移的断裂模式。 注:简称“混合模式”。 3.4 Ⅰ型应变能释放率 modeⅠstrainenergyreleaserate GⅠ 在Ⅰ型-Ⅱ型混合模式(3.3)下,由载荷引起的恒定位移裂纹扩展过程中,Ⅰ型模式引起的试样单位 宽度的应变能随裂纹扩展的变化率。 1GB/T46201—2025 3.5 Ⅱ型应变能释放率 modeⅡstrainenergyreleaserate GⅡ 在Ⅰ型-Ⅱ型混合模式(3.3)下,由载荷引起的恒定位移裂纹扩展过程中,Ⅱ型模式引起的试样单位 宽度的应变能随裂纹扩展的变化率。 3.6 Ⅰ型-Ⅱ型总应变能释放率 modeⅠ-modeⅡtotalstrainenergyreleaserate G 在Ⅰ型-Ⅱ型混合模式(3.3)下,由载荷引起的恒定位移裂纹扩展过程中,试样单位宽度的应变能随 裂纹扩展的变化率。 注:G=GⅠ+GⅡ。 3.7 Ⅱ型模式混合比 modeⅡmixed-moderatio GⅡ/G Ⅱ型应变能释放率(3.5)与Ⅰ型-Ⅱ型总应变能释放率(3.6)的比值。 3.8 Ⅰ型-Ⅱ型模式混合比 modeⅠ-modeⅡmixed-moderatio GⅠ/GⅡ Ⅰ型应变能释放率(3.4)与Ⅱ型应变能释放率(3.5)的比值。 3.9 混合模式断裂韧性 mixed-modefracturetoughness Gc 混合模式下裂纹增长的Ⅰ型-Ⅱ型总应变能释放率(3.6)的临界值。 4 符号 下列符号适用于本文件。 a ———分层长度,单位为毫米(mm) ao———初始分层长度,单位为毫米(mm) ai———i标记处的扩展分层长度,单位为毫米(mm) b———试样宽度,单位为毫米(mm) Csys———MMB试验装置的柔度,单位为毫米每牛顿(mm/N) E1f———平行于纤维方向的弯曲弹性模量,单位为兆帕(MPa),方向见图1 E11———平行于纤维方向的拉伸弹性模量,单位为兆帕(MPa),方向见图1 E22———垂直于纤维方向的拉伸弹性模量,单位为兆帕(MPa),方向见图1 G———Ⅰ型-Ⅱ型总应变能释放率,单位为千焦每平方米(kJ/m2) Gc———混合模式断裂韧性,单位为千焦每平方米(kJ/m2) Gest C———混合模式断裂韧性的估计值,单位为千焦每平方米(kJ/m2) GⅠ———Ⅰ型应变能释放率,单位为千焦每平方米(kJ/m2) GⅡ———Ⅱ型应变能释放率,单位为千焦每平方米(kJ/m2) GⅡ/G———Ⅱ型模式混合比 G12———12方向的剪切模量,单位为兆帕(MPa),方向见图1 G13———13方向的剪切模量,单位为兆帕(MPa),方向见图1,计算时通常用G12代替 2GB/T46201—2025