GB/T 39491-2020 汽车用碳纤维覆盖部件 —— 面内剪切性能测试要求
1. 标准概述
面内剪切性能是碳纤维复合材料覆盖部件的重要力学性能指标之一。GB/T 39491-2020规定汽车用碳纤维复合材料覆盖部件的面内剪切强度和面内剪切模量须符合部件设计要求-。面内剪切性能测定按 GB/T 28889《复合材料面内剪切性能试验方法》 执行-2-19。
2. 试验原理
采用V型缺口轨道剪切试样（V-notched rail shear specimen），通过专用轨道夹具将拉伸载荷转化为试样标距段内的面内剪切力。试样两端被轨道夹具夹持，加载时两对轨道沿试样长度方向相对移动，在V型缺口之间的标距段内产生均匀的剪切应力场。
3. 试样制备
试样为矩形平板，两端带有V型缺口。试样尺寸按GB/T 28889的规定执行，一般宽度为25 mm，长度不小于76 mm。试样可采用机加工方式从碳纤维复合材料覆盖部件用层合板上切取，使用水冷金刚石切割或铣削工艺。V型缺口须按标准规定的尺寸和角度精确加工，缺口加工质量直接影响标距段内剪切应力分布的均匀性。
4. 试验设备与参数
（1）试验机：使用万能材料试验机，载荷测量精度±1%。
（2）轨道夹具：由两对轨道组成，分别夹持试样的两端。轨道夹具的设计和制造精度直接影响剪切应力分布的均匀性。试样与轨道之间的接触面须平整、无间隙。
（3）应变测量：须使用应变片测量试样标距段内的剪切变形。应变片须按标准规定的方向和位置粘贴于试样标距段内（通常采用双面应变片方案，分别粘贴于试样两个宽面的对称位置），测量精度±1 με。
（4）加载速率：按GB/T 28889的规定执行，加载速率须在整个试验过程中保持恒定。
5. 结果计算
（1）面内剪切应力：τ = P / A，式中P为剪切载荷（N），A为试样标距段横截面积（mm²），单位MPa。
（2）面内剪切应变：γ = ε₁ - ε₂（或按应变片测量值直接计算）。
（3）面内剪切强度：τ_max = P_max / A，式中P_max为最大剪切载荷（N），单位MPa。
（4）面内剪切模量：G = Δτ / Δγ，取剪切应力-应变曲线线性段的斜率，单位GPa。
6. 性能指标要求
标准规定碳纤维单向层合板面内剪切模量为20 GPa～30 GPa（按GB/T 28889测定）-9。面内剪切强度按部件设计要求确定-。
7. 试样数量与数据有效性
每组有效试样应不少于5个。若CV超过15%，须报告可能的分散原因。若某试样出现异常失效模式（如夹具滑移、标距段外破坏等），须在结果分析中剔除并说明原因。失效模式应在报告中详细描述（剪切破坏、分层失效等）并附代表性照片。
