复合材料夹芯板结构的机械测试：长梁弯曲与短梁剪切
为了提高碳纤维复合材料夹芯板结构领域专业知识，我们近期将针对该结构力学实验和测试方法进行概述，试验时主要采用了广泛接受的军用标准（MIL-STD-401B）测试方法，主要测试内容包括如下几部分：
- 长梁弯曲试验（Long Beam Flexure Test）；
- 边压试验（Edgewise Compression Test）；
- 平拉试验（Flatwise Tension Test）；
- 平压试验（Flatwise Compression Test）；
- 短梁剪切试验（Short Beam Shear Test）；
- 爬高圆筒剥离试验（Climbing Drum Peel Test）。
本文首先介绍了长梁弯曲试验和短梁剪切试验的测试及计算公式。
01 长梁弯曲试验
该测试有几种可能的失效模式（见图1），一些更典型的失效模式包括皮层拉伸/压缩破坏、局部的面部起皱失效以及局部的面部缺陷。
图1 夹芯板长梁弯曲试验
长梁弯曲试验的典型跨度为20英寸。通过长梁弯曲试验，可以确定夹层抗弯强度和弯曲模量。平均表层应力和模量可通过以下公式确定：
上述计算公式适用于具有薄蒙皮结构的对称夹层板，关于试验和数据的更详细内容可参考MIL-STD-401B第5.2.4节或ASTM C-393。
02 短梁剪切试验
该试验时典型跨距为4英寸（见图2）。尽管本试验有几种可能的破坏模式，但典型的破坏模式是芯部结构破坏。
图1 夹芯板短梁剪切试验
在短梁弯曲试验中，如果芯部发生破坏，则芯部抗剪强度（平均剪应力）可按下式计算：
