《碳纤维增强复合材料Ⅱ型层间断裂韧性的测定端部切口三点弯曲
法》标准编制说明
根据国家标准化管理委员会要求，由中国飞机强度研究所负责制定国家标准《碳纤维增
强复合材料Ⅱ型层间断裂韧性的测定端部切口三点弯曲法》计划的制定工作，计划编号为T-469。项目由全国碳纤维标准化技术委员会（SAC/TC572）为技术归口单位，并
机强度研究所于2022年12月开始了本标准的制定工作。
2标准编制的目的和意义
碳纤维复合材料损伤形式主要分为基体开裂、纤维断裂、纤维基体脱胶和层间分层四种
形式，其中又以分层损伤最为常见。特别当材料受到低速冲击或面外载荷时，虽然从结构表
面无法观察到明显痕迹，但内部可能已经产生大面积分层，分层使结构强度、寿命大幅下降。
复合材料通常以应变能释放率G来表征分层的起始与扩展，即层间断裂韧性。受裂纹尖端
加载方式的不同，把G分为互相垂直的三个分量来表征，称为断裂模式：I型(张开型)、Ⅱ
型(滑移型)、Ⅲ型(撕开型)。
Ⅱ型层间断裂韧性是筛选高层间分层阻抗碳纤维复合材料的重要依据之一，也是复合材
料强度分析的关键输入参数之一。当复合材料遭受面外冲击时，与Ⅰ型和Ⅲ型相比，分层扩
展主要由Ⅱ型层间断裂韧性主导。因此，准确测定复合材料的Ⅱ型层间断裂韧性，无论是对
材料研发、材料筛选、质量控制、材料规范制定，还是对结构设计和强度校核，均具有重要
纤维复合材料Ⅱ型层间断裂韧性，迫切需要在对现有国内外试验方法研究的基础上，建立先
进的、统一的、规范的、符合我国各行业需求的“碳纤维复合材料Ⅱ型层间断裂韧性试验方
法标准”，规范试验的方法、试样要求、试验步骤和数据处理等，为我国先进碳纤维复合材
料的研发和各行业复合材料结构的研制提供可靠的试验数据。
3工作简介
本标准由中国飞机强度研究所负责起草，2022年12月接受国家化管理委员会国家标准
2022年12月，在中国飞机强度研究所为编制单位的《碳纤维增强复合材料Ⅱ型层间断
裂韧性的测定端部切口三点弯曲法》标准编制组，并召开了标准编制组第一次会议。
会议就《碳纤维增强复合材料Ⅱ型层间断裂韧性的测定端部切口三点弯曲法》拟执行
的方案进行了深入的讨论，逐项讨论了收集到的国内外关于碳纤维增强复合材料Ⅱ型层间断
试技术分析，共同制定了初步工作计划、编制原则和国标的总体方案，同时形成3项行动项。
2023年1月，中国飞机强度研究所完善和补充编制原则和工作计划。
2023年2月~2023年6月期间，开展标准框架讨论与确定，开展试样、夹具、试样设备
要求的确定研究，开展试验方法步骤流程的确定与讨论，开展试样失效模式的分析与描述等
研究内容。
2023年8月，在进行测试工作、数值仿真分析基础上对前期试验数据进行系统分析，
由此确立了适合碳纤维增强复合材料Ⅱ型层间断裂韧性试验方法，并完成标准和编制说明初
稿的编制。同时，中国飞机强度研究所课题组内部对标准和编制说明初稿进行讨论。
题进行讨论，并对标准和编制说明初稿进行讨论、完善和修改。根据讨论的结果和建议正式
形成了《碳纤维增强复合材料Ⅱ型层间断裂韧性的测定端部切口三点弯曲法》征求意见稿
和标准编制说明。
4标准编制的原则和确定标准主要内容的依据
4.1标准编制的原则
本标准是在参考ASTMD7905-2014《单向纤维增强聚合物基复合材料Ⅱ型断裂韧性测
定标准试验方法》、HB7403-1996《碳纤维复合材料层合板Ⅱ型层间断裂韧性G试验方法》
ⅡC
并结合碳纤维增强复合材料Ⅱ型层间断裂韧性试验研究结果以及数值仿真结果而编制的。