5.13单层复合材料弹性常数的测定 材料的弹性常数是其宏观力学性能的基本参数。各向同性材料，如金属材料有两个独立的弹性 常数：弹性模量E和泊松比μ。而复合材料，由于其各相异性性质，独立的弹性常数增加了。 单层复合材料是层压结构复合材料的基本单元体，同时也可看作是一种最基本的复合材料，所 以测定其弹性常数是复合材料力学中的基本实验。对于单层复合材料，它是一种正交各向异性材料， 在可以简化成广义平面应力的情况下，独立的弹性参数有四个。它们是：纵向弹性模量E、垂直（横 向)主纤维方向弹性模量E、顺主纤维方向泊松比r以及平面剪切弹性模量Gr。 下面将介绍用电测法测试单层复合材料弹性常数。 一.实验目的 1,学习和掌握单层复合材料弹性常数的测试方法。 2.测定弹性量E1、E2及泊松比μ12、21。 3.用偏轴45°复合材料测定剪切弹性模量G2。 4.了解单层复合材料的各向异性特性，并验算工程常数的相容条件：E1μ12=E221。 二.仪器、设备及试件 材料试验机，静态电阻应变仪，游标卡尺。 试件的材料是单向碳纤维增强的复合材料。复合材料试件的方向如图5.13-1，形状如图5.13-2 所示。 n法向 a T横向 lo 阳 九纵向 图5.13-1纤维复合材料的方向 图5.13-2拉伸试件形状示意图 为了测试它的弹性参数，采用三种不同角度的试件，尺寸类别见表5.13-1。按图5.13-3所示的 位置，在三种试件正、反两面的中部贴电阻应变片。 表5.13-1 尺 寸 试件类别 b (mm) 1(mm) a (mm) t(mm) 0° 12 230 50 1 90° 12 230 50 1 ±45° 12 230 50 123123 5.13 单层复合材料弹性常数的测定 材料的弹性常数是其宏观力学性能的基本参数。各向同性材料，如金属材料有两个独立的弹性 常数：弹性模量 E 和泊松比 µ。而复合材料，由于其各相异性性质，独立的弹性常数增加了。 单层复合材料是层压结构复合材料的基本单元体，同时也可看作是一种最基本的复合材料，所 以测定其弹性常数是复合材料力学中的基本实验。对于单层复合材料，它是一种正交各向异性材料， 在可以简化成广义平面应力的情况下，独立的弹性参数有四个。它们是：纵向弹性模量 EL、垂直（横 向）主纤维方向弹性模量 Er、顺主纤维方向泊松比 µLT以及平面剪切弹性模量 GLT。 下面将介绍用电测法测试单层复合材料弹性常数。 一．实验目的 1．学习和掌握单层复合材料弹性常数的测试方法。 2．测定弹性量 E1、E2及泊松比 μ12、μ21。 3．用偏轴 45º 复合材料测定剪切弹性模量 G12。 4．了解单层复合材料的各向异性特性，并验算工程常数的相容条件：E1·μ12 = E2·μ21。 二．仪器、设备及试件 材料试验机，静态电阻应变仪，游标卡尺。 试件的材料是单向碳纤维增强的复合材料。复合材料试件的方向如图 5.13-1，形状如图 5.13-2 所示。 为了测试它的弹性参数，采用三种不同角度的试件，尺寸类别见表 5.13-1。按图 5.13-3 所示的 位置，在三种试件正、反两面的中部贴电阻应变片。 表 5.13-1 试件类别 尺 寸 b（mm） l (mm) a (mm) t (mm) 0  12 230 50 1 90  12 230 50 1 ±45  12 230 50 1 ··················· ··················· ··················· T 横向 L 纵向 n 法向 图 5.13-1 纤维复合材料的方向 图 5.13-2 拉伸试件形状示意图 l0 l b t a a