復合材料夾芯板結構的機械測試：長梁彎曲與短梁剪切
為了提高碳纖維復合材料夾芯板結構領域專業知識，我們近期將針對該結構力學實驗和測試方法進行概述，試驗時主要采用了廣泛接受的軍用標準（MIL-STD-401B）測試方法，主要測試內容包括如下幾部分：
- 長梁彎曲試驗（Long Beam Flexure Test）；
- 邊壓試驗（Edgewise Compression Test）；
- 平拉試驗（Flatwise Tension Test）；
- 平壓試驗（Flatwise Compression Test）；
- 短梁剪切試驗（Short Beam Shear Test）；
- 爬高圓筒剝離試驗（Climbing Drum Peel Test）。
本文首先介紹了長梁彎曲試驗和短梁剪切試驗的測試及計算公式。
01 長梁彎曲試驗
該測試有幾種可能的失效模式（見圖1），一些更典型的失效模式包括皮層拉伸/壓縮破壞、局部的面部起皺失效以及局部的面部缺陷。
圖1 夾芯板長梁彎曲試驗
長梁彎曲試驗的典型跨度為20英寸。通過長梁彎曲試驗，可以確定夾層抗彎強度和彎曲模量。平均表層應力和模量可通過以下公式確定：
上述計算公式適用于具有薄蒙皮結構的對稱夾層板，關于試驗和數據的更詳細內容可參考MIL-STD-401B第5.2.4節或ASTM C-393。
02 短梁剪切試驗
該試驗時典型跨距為4英寸（見圖2）。盡管本試驗有幾種可能的破壞模式，但典型的破壞模式是芯部結構破壞。
圖1 夾芯板短梁剪切試驗
在短梁彎曲試驗中，如果芯部發生破壞，則芯部抗剪強度（平均剪應力）可按下式計算：
