一、標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)信息項(xiàng)目內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)號GB/T 30969-2014中文名稱聚合物基復(fù)合材料短梁剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法英文名稱Test method for short-beam shear strength of polymer matrixcomposite materials發(fā)布日期2014-07-24實(shí)施日期2015-01-01上次復(fù)審日期2025-07-01復(fù)審結(jié)論繼續(xù)有效標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)現(xiàn)行有效ICS分類號83.120（增強(qiáng)塑料）CCS分類號Q23（纖維增強(qiáng)復(fù)合材料）歸口單位全國纖維增強(qiáng)塑料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC 39）、全國航空器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC435）-4主管部門中國建筑材料聯(lián)合會-1起草單位中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所、中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空材料研究院-1-4主要起草人謝佳卉、楊勝春、沈真、沈薇、李雪琴、孫堅(jiān)石、周建鋒、肖娟-4總頁數(shù)12頁-4引用標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1446《纖維增強(qiáng)塑料性能試驗(yàn)方法總則》、GB/T 3961《纖維增強(qiáng)塑料術(shù)語》-4-9適用范圍適用于連續(xù)纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料短梁剪切強(qiáng)度的測定-4二、檢測服務(wù)簡介

化學(xué)工業(yè)合成材料老化質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心是獲得CMA/CNAS雙資質(zhì)認(rèn)證的檢測機(jī)構(gòu)。本中心依據(jù)GB/T30969-2014《聚合物基復(fù)合材料短梁剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法》國家標(biāo)準(zhǔn)，提供各類聚合物基復(fù)合材料的短梁剪切強(qiáng)度檢測服務(wù)，出具全國認(rèn)可的檢測報(bào)告。

短梁剪切強(qiáng)度（Short-Beam ShearStrength）又稱表觀層間剪切強(qiáng)度（Apparent Interlaminar ShearStrength,ILSS），是評價(jià)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層間結(jié)合性能的核心指標(biāo)。該試驗(yàn)通過小跨厚比（4:1）的三點(diǎn)彎曲加載，使試樣產(chǎn)生以剪切應(yīng)力為主的失效模式，從而測定層壓板層間的剪切強(qiáng)度，反映纖維與基體之間的界面結(jié)合質(zhì)量-6-8。

適用材料典型產(chǎn)品碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料碳纖維預(yù)浸料層壓板、航空結(jié)構(gòu)件、風(fēng)電葉片玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料玻璃纖維層合板、船艇結(jié)構(gòu)、汽車部件芳綸纖維復(fù)合材料防彈材料、體育器材熱固性復(fù)合材料環(huán)氧樹脂基、酚醛樹脂基、聚酯樹脂基熱塑性復(fù)合材料PEEK、PPS、PA基連續(xù)纖維復(fù)合材料對稱鋪層層壓板0°單向板、多向?qū)ΨQ均衡層合板-9三、測試原理

試驗(yàn)原理：采用三點(diǎn)彎曲加載方式，將短梁試樣對稱地放置在支座上，以恒定速率在跨中施加載荷。當(dāng)跨厚比控制在4:1時(shí)，試樣內(nèi)部產(chǎn)生的剪切應(yīng)力遠(yuǎn)大于彎曲正應(yīng)力，從而在層間產(chǎn)生剪切破壞，測定破壞時(shí)的Zui大載荷，計(jì)算短梁剪切強(qiáng)度-8-9。

關(guān)鍵設(shè)計(jì)理念：

采用小跨厚比（跨距/厚度 =4:1），確保剪切應(yīng)力主導(dǎo)失效模式

該方法相對簡單，特別適用于質(zhì)量控制和材料比較-8

測試結(jié)果反映材料的層間剪切強(qiáng)度（ILSS），是評價(jià)纖維-基體結(jié)合質(zhì)量的重要指標(biāo)-6

測試流程示意圖：

步驟操作內(nèi)容關(guān)鍵參數(shù)1. 試樣制備按標(biāo)準(zhǔn)要求制備矩形條狀試樣纖維方向平行于長度方向2. 尺寸測量測量試樣寬度和厚度精度0.02mm/0.01mm-93. 狀態(tài)調(diào)節(jié)按GB/T 1446規(guī)定進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)干態(tài)≥24h，濕態(tài)70℃/85%RH-94. 跨距設(shè)置調(diào)整支座跨距，使跨厚比為4:1精度0.1mm-95. 試樣安裝將試樣居中置于支座上試樣中心與加載頭對齊6. 加載測試以1-2mm/min速度連續(xù)加載直至試樣破壞-97. 數(shù)據(jù)記錄記錄Zui大載荷ue至0.1N8. 結(jié)果計(jì)算按公式計(jì)算短梁剪切強(qiáng)度取5個試樣平均值-9

計(jì)算公式：

τ = 3Pmax / (4 × w ×h)

其中：

τ — 短梁剪切強(qiáng)度，MPa-9

Pmax — Zui大壓縮力，N-8

w — 試樣寬度，mm

h — 試樣厚度，mm

四、核心技術(shù)參數(shù)4.1 試樣尺寸要求參數(shù)平板試樣規(guī)格曲板試樣規(guī)格公差/說明厚度(h)2mm～6mm2mm～6mm按材料實(shí)際-9寬度(w)(2～3)h(2～3)hjingque至0.02mm-9長度(L)5h + 10mm5h + 10mm（Zui小弦長）jingque至0.1mm跨距4h4h精度0.1mm-9鋪層形式0°單向板或多向?qū)ΨQ均衡層合板沿長度方向纖維含量≥10%-9
4.2 試驗(yàn)設(shè)備要求設(shè)備名稱技術(shù)要求依據(jù)wanneng材料試驗(yàn)機(jī)符合GB/T 1446規(guī)定，載荷精度滿足要求-9GB/T 1446加載頭半徑3mm ± 0.1mm，硬度HRC40～45，長度超出試樣寬度≥4mm-9GB/T 30969支座半徑1.5mm ± 0.1mm，硬度HRC40～45，長度超出試樣寬度≥4mm-9GB/T 30969環(huán)境箱溫度控制精度±3℃，濕度控制精度滿足要求-9按需配置測量工具游標(biāo)卡尺精度0.02mm，千分尺精度0.01mm-9GB/T 14464.3 試驗(yàn)參數(shù)檢測項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定參數(shù)本中心實(shí)測能力加載速率1mm/min～2mm/min-90.1～50mm/min可調(diào)跨厚比4ue控制試驗(yàn)溫度室溫（23℃±2℃）-40℃～150℃可控相對濕度50%±5%20%～90%RH可控試樣數(shù)量每組至少5個有效試樣-9嚴(yán)格執(zhí)行狀態(tài)調(diào)節(jié)（干態(tài)）實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境≥24小時(shí)-9狀態(tài)調(diào)節(jié)（濕態(tài)）70℃±3℃，85%±5%RH達(dá)到吸濕平衡-9檢測周期—7-10個工作日

主要檢測設(shè)備：

高精度wanneng材料試驗(yàn)機(jī)（符合GB/T1446要求，載荷精度±0.5%）

專用三點(diǎn)彎曲夾具（加載頭半徑3mm，支座半徑1.5mm，硬度HRC40-45）

環(huán)境箱（溫濕度控制，溫度精度±1℃）

高精度游標(biāo)卡尺（精度0.02mm）、千分尺（精度0.01mm）

五、引用標(biāo)準(zhǔn)體系標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)準(zhǔn)名稱用途GB/T 1446纖維增強(qiáng)塑料性能試驗(yàn)方法總則試驗(yàn)總則依據(jù)-4-9GB/T 3961纖維增強(qiáng)塑料術(shù)語術(shù)語定義依據(jù)-4ASTM D2344聚合物基復(fù)合材料短梁剪切強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法國際對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)-5-8ISO 14130纖維增強(qiáng)塑料表觀層間剪切強(qiáng)度的測定國際對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)-6-8六、應(yīng)用領(lǐng)域

聚合物基復(fù)合材料短梁剪切強(qiáng)度檢測廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

應(yīng)用領(lǐng)域檢測目的典型產(chǎn)品航空航天評估復(fù)合材料層間結(jié)合質(zhì)量，保證結(jié)構(gòu)完整性飛機(jī)蒙皮、機(jī)翼壁板、機(jī)身結(jié)構(gòu)風(fēng)電葉片控制葉片層間剪切強(qiáng)度，預(yù)防分層失效葉片主梁、蒙皮材料汽車輕量化驗(yàn)證復(fù)合材料部件的層間性能CFRP車身結(jié)構(gòu)、底盤部件材料研發(fā)優(yōu)化纖維-基體界面結(jié)合，篩選配方新型預(yù)浸料、改性樹脂體系質(zhì)量監(jiān)控快速篩選材料，驗(yàn)證工藝穩(wěn)定性復(fù)合材料生產(chǎn)廠-6工藝優(yōu)化評估不同固化工藝對層間性能的影響熱壓罐成型、RTM成型制品七、常見問題解答Q1：短梁剪切強(qiáng)度（ILSS）有什么實(shí)際意義？

A：短梁剪切強(qiáng)度（表觀層間剪切強(qiáng)度）是評價(jià)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層間結(jié)合質(zhì)量的核心指標(biāo)，反映纖維與基體之間的界面結(jié)合強(qiáng)度-6-8。該參數(shù)對復(fù)合材料的抗分層能力、沖擊損傷容限和疲勞性能有直接影響，是材料篩選和質(zhì)量控制的重要依據(jù)。

Q2：本標(biāo)準(zhǔn)適用于哪些材料？

A：本標(biāo)準(zhǔn)適用于連續(xù)纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料，包括碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維增強(qiáng)的熱固性和熱塑性復(fù)合材料-4-6。試樣可采用0°單向板和多向?qū)ΨQ均衡層合板，多向?qū)雍习逖亻L度方向的纖維含量應(yīng)不少于10%-9。

Q3：跨厚比為什么設(shè)定為4:1？

A：跨厚比是短梁剪切試驗(yàn)的關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)跨厚比設(shè)定為4:1時(shí)，試樣內(nèi)部產(chǎn)生的剪切應(yīng)力遠(yuǎn)大于彎曲正應(yīng)力，確保試樣在層間發(fā)生剪切破壞而非彎曲破壞-8?？缇鄿y量精度要求0.1mm-9。

Q4：加載頭和支座有什么要求？

A：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，加載頭半徑3mm±0.1mm，支座半徑1.5mm±0.1mm，硬度均為HRC40-45，長度應(yīng)超出試樣寬度至少4mm-9。這些要求確保加載時(shí)應(yīng)力分布均勻，避免局部壓潰。

Q5：試樣失效模式如何判定？

A：有效的短梁剪切試驗(yàn)應(yīng)產(chǎn)生以層間剪切為主的破壞模式，通常表現(xiàn)為試樣層間開裂或分層。若試樣發(fā)生彎曲破壞、壓縮破壞或壓頭下局部壓潰，則該試驗(yàn)結(jié)果無效。本中心在試驗(yàn)報(bào)告中詳細(xì)記錄失效模式，為材料分析提供參考。

Q6：測試結(jié)果受哪些因素影響？

A：主要影響因素包括：

試樣制備質(zhì)量：尺寸精度、端面平行度、纖維方向

跨距設(shè)置精度：需嚴(yán)格控制在4:1，精度0.1mm-9

加載速率：1-2mm/min范圍內(nèi)應(yīng)保持一致-9

環(huán)境條件：溫濕度控制精度

材料特性：纖維體積含量、基體韌性、界面結(jié)合強(qiáng)度

狀態(tài)調(diào)節(jié)：干態(tài)/濕態(tài)條件需嚴(yán)格控制-9

Q7：本標(biāo)準(zhǔn)的國際對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)有哪些？

A：本標(biāo)準(zhǔn)與ASTMD2344-5-8和ISO14130-6-8在技術(shù)原理上一致，均采用小跨厚比三點(diǎn)彎曲法測定層間剪切強(qiáng)度。本中心可同時(shí)提供guojibiaozhun和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的測試服務(wù)。

Q8：本標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)審情況如何？

A：GB/T30969-2014已于2025年7月1日完成復(fù)審，復(fù)審結(jié)論為繼續(xù)有效，是目前聚合物基復(fù)合材料短梁剪切強(qiáng)度測定的現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)-1。

八、為什么選擇我們？

資質(zhì)：CMA/CNAS雙資質(zhì)認(rèn)可，檢測報(bào)告，可用于航空航天、風(fēng)電等行業(yè)認(rèn)證、項(xiàng)目招投標(biāo)、質(zhì)量仲裁

設(shè)備先進(jìn)：配備符合GB/T30969-2014標(biāo)準(zhǔn)要求的高精度wanneng材料試驗(yàn)機(jī)和專用三點(diǎn)彎曲夾具，具備：

高精度載荷傳感器（精度±0.5%）

專用短梁剪切夾具（加載頭半徑3mm，支座半徑1.5mm，硬度HRC40-45）

jingque位移速率控制（1-2mm/min可調(diào)）

環(huán)境箱（溫濕度控制，溫度精度±1℃）

專業(yè)團(tuán)隊(duì)：長期從事復(fù)合材料力學(xué)性能測試研究，熟悉碳纖維、玻璃纖維等各類增強(qiáng)復(fù)合材料的層間剪切特性

標(biāo)準(zhǔn)理解：深刻理解GB/T30969-2014與GB/T 1446、GB/T 3961等引用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)同應(yīng)用，以及與ASTM D2344、ISO14130的技術(shù)對應(yīng)關(guān)系

過程控制：嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試樣尺寸測量（精度0.02mm/0.01mm）、跨距設(shè)置（精度0.1mm）、狀態(tài)調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)處理，確保結(jié)果準(zhǔn)確可靠-9

配套服務(wù)：可同時(shí)提供拉伸性能、彎曲性能、層間剪切強(qiáng)度、Ⅰ型/Ⅱ型斷裂韌性等全套復(fù)合材料力學(xué)性能測試服務(wù)

合規(guī)保證：嚴(yán)格執(zhí)行2025年7月1日復(fù)審確認(rèn)的Zui新標(biāo)準(zhǔn)要求

一站式服務(wù)：從樣品準(zhǔn)備指導(dǎo)到報(bào)告出具，流程完整無外包

九、送樣要求項(xiàng)目要求樣品類型聚合物基復(fù)合材料層合板（單向板或多向?qū)ΨQ均衡層合板）試樣尺寸厚度2-6mm，寬度(2-3)h，長度5h+10mm-9試樣數(shù)量每組至少5個有效試樣，建議提供8-10個樣品狀態(tài)表面平整、無缺陷、無污染材料信息提供材料類型、纖維類型、樹脂體系、鋪層信息、纖維體積含量、生產(chǎn)日期狀態(tài)調(diào)節(jié)干態(tài)：23℃±2℃，50%±5%RH ≥24h；濕態(tài)：70℃±3℃，85%±5%RH至吸濕平衡-9檢測周期7-10個工作日十、聯(lián)系方式

化學(xué)工業(yè)合成材料老化質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心

如需咨詢或送檢，歡迎聯(lián)系本中心技術(shù)團(tuán)隊(duì)。我們將根據(jù)您的材料特性和應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)專業(yè)的短梁剪切強(qiáng)度測試方案。

溫馨提示：GB/T30969-2014于2014年7月24日發(fā)布，2015年1月1日起正式實(shí)施，2025年7月經(jīng)復(fù)審確認(rèn)繼續(xù)有效。本標(biāo)準(zhǔn)由中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所和中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空材料研究院起草-1-4，是我國復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度測定的基礎(chǔ)國家標(biāo)準(zhǔn)。短梁剪切強(qiáng)度是評價(jià)纖維-基體界面結(jié)合質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，廣泛應(yīng)用于航空航天、風(fēng)電葉片、汽車輕量化等領(lǐng)域。歡迎來電咨詢！