CN108387445B - 层状复合材料界面结合强度测试方法和测试装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及层状复合材料技术领域，提出一种层状复合材料界面结合强度测试方法，该方法包括：将层状复合材料的一端固定为固定端，另一端自由为自由端；从自由端起将层状复合材料的待测试界面一侧材料去除设定部分，使层状复合材料形成短层和长层；在长层的自由端施加载荷以使长层与短层分离，记录长层的自由端的变形位移值以及对应的载荷值，测量长层与短层分离的分离面积；撤去载荷，记录长层的自由端的恢复位移值以及对应的恢复张力值；将变形位移值、载荷值、恢复位移值及恢复张力值绘制成力‑位移曲线，计算力‑位移曲线围成的耗散能面积，据分离面积以及耗散能面积算层状复合材料界面结合强度。该方法误差小，对设备和操作过程要求低。

Description

层状复合材料界面结合强度测试方法和测试装置

技术领域

本公开涉及层状复合材料技术领域，具体而言，涉及一种层状复合材料界面结合强度测试方法和层状复合材料界面结合强度测试装置。

背景技术

层状复合材料相对于其他材料而言具有优异的材料性能，如：比强度高，比刚度大，抗疲劳性强。还有一些复合材料表现抗冲击好，减震阻尼性，各向异性以及材料具有可设计性等，因此层状复合材料在很多领域上都有广泛的应用。层状复合材料界面结合强度关系到其稳定性和可靠性。如何准确地测试和表征层状复合材料力学性能和界面层强度是一大难题。

目前，根据复合板力学性能检测国家标准GB/T-6396-2008，评价层状复合材料界面结合强度的方法主要有剪切法与弯曲法。剪切法是一种定量测试方法，可直接换算得到复合板界面剪切强度。但是，剪切评价法对试样的几何尺寸要求较高，即要求试样的剪切面与结合界面高度重合，否则可能会引入较大误差。然而，层状金属复合材料的界面结构一般由扩散层、化合物层等微细结构组成，几乎无法准确确定界面。测试层状复合材料界面结合强度的方法还有垂直拉伸实验、划痕实验、微压痕实验、剥离实验和鼓膜实验等。这些方法对实验设备和操作过程要求较高，数据的处理也很不方便。

因此，有必要研究一种新的层状复合材料界面结合强度测试方法和层状复合材料界面结合强度测试装置。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种层状复合材料界面结合强度测试方法和层状复合材料界面结合强度测试装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的误差较大或者实验设备和操作过程要求较高的多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种层状复合材料界面结合强度测试方法，包括：

将层状复合材料的一端固定形成固定端，另一端自由形成自由端；

从所述自由端起将所述层状复合材料的待测试界面的一侧材料去除设定部分，使所述层状复合材料形成短层和长层；

在所述长层的自由端施加载荷以使所述长层与所述短层分离，并记录所述长层的自由端的变形位移值以及对应的载荷值，测量所述长层与所述短层分离的分离面积；

撤去所述载荷，并记录所述长层的自由端的恢复位移值以及对应的恢复张力值；

将所述变形位移值、所述载荷值、所述恢复位移值以及所述恢复张力值绘制成力-位移曲线，计算所述力-位移曲线围成的耗散能面积，根据所述分离面积以及所述耗散能面积计算所述层状复合材料界面结合强度。

在本公开的一种示例性实施例中，所述力-位移曲线绘制在一直角坐标系内，所述直角坐标系的横坐标表示位移值，纵坐标表示力。

在本公开的一种示例性实施例中，所述层状复合材料设置为长条状。

在本公开的一种示例性实施例中，

在所述长层的自由端施加载荷，包括：

在设定时间内在所述自由端施加的载荷从0升至设定值；

撤去所述载荷，包括：

在设定时间内所述载荷从所述设定值降至0。

在本公开的一种示例性实施例中，根据所述分离面积以及所述耗散能面积计算所述层状复合材料界面结合强度，包括：

所述耗散能面积与所述分离面积的比值为所述层状复合材料界面结合强度。

在本公开的一种示例性实施例中，所述载荷的加载方向与所述待测试界面垂直。

根据本公开的一个方面，提供一种层状复合材料界面结合强度测试装置，包括：

层状复合材料，具有固定端和自由端，所述自由端的待测试界面的一侧材料层与另一侧材料层形成长层以及短层；

固定机构，用于固定所述层状复合材料的固定端；

加载机构，用于给所述长层的自由端施加载荷至所述短层与长层分离以使所述长层的自由端产生变形位移，以及撤去所述载荷使所述长层的自由端恢复原状产生恢复位移，并记录所述长层的自由端的载荷值以及恢复张力值；

面积测量计，用于测量所述长层与所述短层分离的分离面积；

位移计，用于测量所述层状复合材料产生变形位移时的变形位移值以及恢复原状时的恢复位移值；

绘图计算单元，用于将所述变形位移值、所述载荷值、所述恢复位移值以及所述恢复张力值绘制成力-位移曲线，以及计算所述力-位移曲线围成的耗散能面积，并根据所述分离面积以及所述耗散能面积计算所述层状复合材料界面结合强度。

在本公开的一种示例性实施例中，根据所述分离面积以及所述耗散能面积计算所述层状复合材料界面结合强度，包括：

所述耗散能面积与所述分离面积的比值为所述层状复合材料界面结合强度。

在本公开的一种示例性实施例中，所述固定机构包括：

支撑架；

第一固定压头，设于所述支撑架上，且抵靠于所述层状复合材料的固定端的一侧表面；

第二固定压头，设于所述支撑架上，且抵靠于所述层状复合材料的另一侧表面；

所述第二固定压头与所述第一固定压头之间在所述层状复合材料的长度方向上具有设定距离。

在本公开的一种示例性实施例中，所述加载机构的加载方向与所述待测试界面垂直。

本公开的层状复合材料界面结合强度测试方法，将层状复合材料安装形成固定端和自由端，将自由端的待测试界面的一侧材料去除设定部分，使层状复合材料形成短层和长层，在长层的自由端施加载荷至长层与短层分离，记录长层的自由端的变形位移值以及对应的载荷值，测量长层与所述短层分离的分离面积；将变形位移值、载荷值、恢复位移值以及恢复张力值绘制成力-位移曲线，计算力-位移曲线围成的耗散能面积，根据分离面积以及耗散能面积计算层状复合材料界面结合强度。一方面，通过分离面积、变形位移值、载荷值、恢复位移值以及恢复张力值计算得到层状复合材料界面结合强度，上述值的测量都比较简单，因此，该方法简单易行。另一方面，该方法对试样的几何尺寸要求较低，不会因为几何尺寸的确定引入较大的误差。再一方面，该方法对实验设备和操作过程要求较低，数据的处理也很方便。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性示出层状复合材料界面结合强度测试方法的流程图。

图2示意性示出加载以及卸载过程图。

图3示意性示出加载过程长层与短层分离的初始状态图。

图4示意性示出加载过程长层与短层分离的扩展状态图。

图5示意性示出卸载过程长层恢复状态图。

图6示意性示出完全卸载后长层恢复状态图。

图7示意性示出力-位移曲线图。

图8示意性示出层状复合材料界面结合强度测试装置的结构图。

图中：

1、支撑架；2、第一固定压头；3、第二固定压头；4、长层；5、短层；6、待测试界面。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

本示例实施方式中首先提供了一种层状复合材料界面结合强度测试方法，参照图1所示的层状复合材料界面结合强度测试方法的流程图，该层状复合材料界面结合强度测试方法可以包括以下步骤：

步骤S1，将层状复合材料的一端固定形成固定端，另一端自由形成自由端。

步骤S2，从所述自由端起将所述层状复合材料的待测试界面6的一侧材料去除设定部分，使所述层状复合材料形成短层5和长层4。

步骤S3，在所述长层4的自由端施加载荷以使所述长层4与所述短层5分离，并记录所述长层4的自由端的变形位移值以及对应的载荷值，测量所述长层4与所述短层5分离的分离面积。

步骤S4，撤去所述载荷，并记录所述长层4的自由端的恢复位移值以及对应的恢复张力值。

步骤S5，将所述变形位移值、所述载荷值、所述恢复位移值以及所述恢复张力值绘制成力-位移曲线，计算所述力-位移曲线围成的耗散能面积，根据所述分离面积以及所述耗散能面积计算所述层状复合材料界面结合强度。

根据本示例实施方式中层状复合材料界面结合强度测试方法，一方面，通过分离面积、变形位移值、载荷值、恢复位移值以及恢复张力值计算得到层状复合材料界面结合强度，上述值的测量都比较简单，因此，该方法简单易行。另一方面，该方法对试样的几何尺寸要求较低，不会因为几何尺寸的确定引入较大的误差。再一方面，该方法对实验设备和操作过程要求较低，数据的处理也很方便。

粘结界面可以采用基于张力-位移本构关系的界面力学模型与破坏准则来计算界面的力学状态与破坏。首先通过定义界面上的应力与应变的弹性本构矩阵来初始化弹性的状态。名义拉应力张量t有三个分量：t_n、t_s、t_t(在二维问题中有两个分量：t_n，t_s)，t_t代表t在界面的法向上的分量，t_n，t_s代表t在界面的两个相互垂直的切向上的分量；三个张力所对应的位移分别为δ_n、δ_s、δ_t，相应的，三个张力所对应的三个名义应变ε_n、ε_s、ε_t可表示为：

其中，T₀为层状复合材料的初始厚度。

层状复合材料的弹性行为可以表示为：

式中，弹性矩阵K定义了不同的张力分量和不同的位移分量之间的耦合变形关系。定义了粘接材料的应力应变本构关系，就可计算粘接界面的渐进破坏和失效。其破坏机理由三部分组成：破坏起始准则、破坏扩展规律以及粘接界面达到完全破坏的状态。

为了模拟材料退化阶段，必须为界面定义退化准则。本发明采用二次名义应变准则。假设损伤在名义应力比的平方和达到1时材料开始退化，即

式中，

分别为界面层法向及两个切向的退化应力。在计算过程中，只要满足上式，材料就开始退化，一旦满足失效准则材料将完全失效。在本发明中，材料可按线性规律、指数规律或通过表格定义的规律逐渐退化。

通过定义损伤变量D，来量化材料的损伤量。D初始值为0，在损伤演化过程中，D值随着继续加载从0到1之间单调增加。损伤量对张力分量的影响如下

其中，

和

是在没有损伤情况下的弹性应力分量。

本发明采用的层状复合材料的力学性能参数如表1所示。

表1层状复合材料力学性能参数

在步骤S1中，将层状复合材料的一端固定形成固定端，另一端自由形成自由端。

在本示例实施方式中，层状复合材料可以为两层，测试该两层之间的界面结合强度，层状复合材料可以设置为长条状，层状复合材料具有两个端部。将层状复合材料的一端部通过固定装置固定形成固定端，另一端部不固定形成自由端。当然，层状复合材料可以为多层，一次可以测试其中任意两层之间的界面结合强度。层状复合材料的形状也不限于上述描述，可以设置为长方形、正方形、椭圆形等等；只需将其一侧部固定形成固定端，与固定端相对的一侧部即为自由端。

在步骤S2中，从所述自由端起将所述层状复合材料的待测试界面6的一侧材料去除设定部分，使所述层状复合材料形成短层5和长层4。

设定部分可以为足够容纳加载机构给层状复合材料加载时与层状复合材料接触面积的部分，在本示例实施方式中，可以从自由端起将层状复合材料的待测试界面6的上侧材料去除长度为S，大约为100mm，宽度与层状复合材料的宽度相同的设定部分，使层状复合材料的上层形成短层5，下层形成长层4。

在步骤S3中，在所述长层4的自由端施加载荷以使所述长层4与所述短层5分离，并记录所述长层4的自由端的变形位移值以及对应的载荷值，测量所述长层4与所述短层5分离的分离面积。

参照图2所示的加载以及卸载过程图。在加载初始阶段，待测试界面6完好；参照图3所示的加载过程长层4与短层5分离的初始状态图，随着载荷的增加，待测试界面6开始起裂；参照图4所示的加载过程长层4与短层5分离的扩展状态图，当加载至最大载荷时，待测试界面6裂纹扩展至最大。图3、图4、图5以及图6中的S,Mises表示Mises应力。

施加载荷为在设定时间内在长层4的自由端施加载荷，载荷从0升至设定值；在本示例实施方式中，载荷的加载方向与待测试界面6垂直，设定时间可以为1s，设定值可以为160N。在长层4的自由端施加载荷，载荷在1s内从0升至160N使长层4与短层5分离，长层4与短层5分离后，短层5不受力，短层5会自动恢复原始的平直状态，而长层4还处于弯曲状态。在加载过程中同时记录长层4的自由端的多个变形位移值，以及在该变形位移值时对应的载荷值，最后测量长层4与短层5分离的分离面积。加载时间、载荷的最大值均不限于上述限定，均可以根据情况改变，例如，载荷的最大值可以为120N、140N、180N等等。

在步骤S4中，撤去所述载荷，并记录所述长层4的自由端的恢复位移值以及对应的恢复张力值。

参照图2所示的加载以及卸载过程图。参照图5所示的卸载过程长层4恢复状态图。参照图6所示的完全卸载后长层4恢复状态图。在卸载阶段，已剥离的短层5基本不受力，长层4弹性变形逐渐恢复。

撤去载荷为在设定时间内载荷从设定值降至0。在本示例实施方式中，设定时间可以为1s，设定值可以为160N。在撤去载荷的过程中，长层4会逐渐恢复原始的平直状态，在恢复过程中会产生恢复张力，记录长层4的自由端的恢复过程中的多个恢复位移值以及与恢复位移值对应的恢复张力值。

设达到最大载荷P_max＝160N时加载端的总位移为Δ，在加载历程内为线弹性变形。这里可以引入总势能(Total Potential)Π的概念。Π为结构从其受载形态运动到卸载的位置时所有作用力所做的功。这时结构的内力(弹性力)做正功(恢复原位)数值等于U，而由于Δ方向与外力P方向相反，外力做的功为负功-PΔ，所以Π＝U-PΔ。

在外力P为常数的情况下，系统余能E_c＝PΔ-U，又Π＝U-PΔ，即E_c＝-Π，用能量释放率G^C来表征界面强度的大小，则有

即

在步骤S5中，将所述变形位移值、所述载荷值、所述恢复位移值以及所述恢复张力值绘制成力-位移曲线，计算所述力-位移曲线围成的耗散能面积，根据所述分离面积以及所述耗散能面积计算所述层状复合材料界面结合强度。

参照图7示意性示所示的力-位移曲线图。

力-位移曲线绘制在一直角坐标系内，直角坐标系的横坐标表示位移值，纵坐标表示力。将记录的多个变形位移值与其对应的多个载荷值，多个恢复位移值与其对应的多个恢复张力值记录在上述直角坐标系内形成坐标点，将个多个坐标点连接形成力-位移曲线，力-位移曲线围成的图形的面积为耗散能面积，耗散能面积与分离面积的比值为层状复合材料界面结合强度。

在图7中A-B-C-E-A的面积为PΔ，A-D-C-E-A的面积为U，A-B-C-D-A的面积为系统余能E_c。测得在加载到最大载荷时的界面裂纹长度为C，则裂纹开裂面积为Cw，则裂纹开裂的能量释放率G^C：

按照上述方法，求得不同最大载荷下的界面能量释放率如表2所示。由表2可以看出，由上述方法求得的能量释放率均高于理论值(G^C＝800J/m²)。当Pmax＝120N时，能量释放率与理论值较为接近，P_max增大，G^C值随之增大。这是因为，压头下方材料在局部发生了塑性变形和失稳，吸收了一部分能量，而在本发明中将其计作界面释放能量的一部分，从而导致能量释放率计算值偏大。因此三点弯法可以有效评估复合材料层合板界面强度。

本发明的测试方法还可以包括在有限元模型中采用复合材料希尔损伤准则计算损伤，并确定最大载荷值。具体为：在有限元模型中施加载荷，载荷历程如图2所示；采用复合材料希尔损伤准则计算，如果在图8中的第二固定压头3上方出现损伤，那么此时对应的载荷即为允许施加的最大试验载荷。该最大载荷在保证第二固定压头3上方局部不出现损伤的前提下，使界面充分开裂。如果试验载荷超过允许施加的最大载荷，压头上方会发生不可恢复的损伤，导致试验结果偏大。因此，本发明通过有限元方法可以预测合适的最大试验载荷，使实际试验结果更准确。此合适载荷的查找方法为现有技术，此处不再赘述。

表2不同最大载荷下的能量释放率

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

参照图8所示的层状复合材料界面结合强度测试装置的结构示意图，本示例实施方式还提供了对应于上述层状复合材料界面结合强度测试方法的层状复合材料界面结合强度测试装置。

该测试装置可以包括固定机构、加载机构、面积测量计、位移计以及绘图计算单元等等，固定机构可以用于固定所述层状复合材料的固定端；加载机构可以用于给所述长层4的自由端施加载荷至所述短层5与长层4分离以使所述长层4的自由端产生变形位移，以及撤去所述载荷使所述长层4的自由端恢复原状产生恢复位移，并记录所述长层4的自由端的载荷值以及恢复张力值；面积测量计可以用于测量所述长层4与所述短层5分离的分离面积；位移计可以用于测量所述层状复合材料产生变形位移时的变形位移值以及恢复原状时的恢复位移值；绘图计算单元可以用于将所述变形位移值、所述载荷值、所述恢复位移值以及所述恢复张力值绘制成力-位移曲线，以及计算所述力-位移曲线围成的耗散能面积，并根据所述分离面积以及所述耗散能面积计算所述层状复合材料界面结合强度。

对于层状复合材料也是有要求的，层状复合材料具有固定端和自由端，所述自由端的待测试界面6的一侧材料层与另一侧材料层形成长层4以及短层5。

在本示例实施方式中，根据所述分离面积以及所述耗散能面积计算所述层状复合材料界面结合强度可以包括：所述耗散能面积与所述分离面积的比值为所述层状复合材料界面结合强度。

固定机构可以包括支撑架1、第一固定压头2以及第二固定压头3，第一固定压头2可以设于所述支撑架1上，且抵靠于所述层状复合材料的固定端的一侧表面；第二固定压头3可以设于所述支撑架1上，且抵靠于所述层状复合材料的另一侧表面；所述第二固定压头3与所述第一固定压头2之间在所述层状复合材料的长度方向上具有设定距离。

在本示例实施方式中，靠近支撑架1一侧的固定压头为第一固定压头2，远离支撑架1一侧的固定压头为第二固定压头3。层状复合材料的可以为水平设置，层状复合材料的待测试界面6也可以为水平设置。第一固定压头2抵靠于层状复合材料的固定端的上表面，第二固定压头3抵靠于层状复合材料的固定端的下表面；第一固定压头2与第二固定压头3的与层状复合材料接触的一端均设置为球体状；如此设置可以避免在测试过程中对层状复合材料表面的损伤。

第二固定压头3与第一固定压头2之间的设定距离可以为a，大约为50mm；第二固定压头3与层状复合材料的自由端之间的距离为L，大约为200mm；为了保证在测试过程中待测试界面6两侧的长层4与短层5能够分离，需要的条件为L-S＞0。

在本发明的其他示例实施方式中，层状复合材料的待测试界面6也可以为垂直设置。第二固定压头3与第一固定压头2之间的设定距离可以为零，即第二固定压头3与第一固定压头2为相对设置。

所述加载机构的加载方向与所述待测试界面6垂直。在本示例实施方式中，图中P为在长层4的自由端施加的载荷，载荷的方向与待测试界面6垂直。在本示例实施方式中，为垂直向下；而且载荷的方向为使长层4与短层5分离的方向。当然，在层状复合材料的待测试界面6垂直设置的情况下，载荷的方向可以为向前或向后。

上述层状复合材料界面结合强度测试装置的具体测试过程已经在层状复合材料界面结合强度测试方法中进行详细的描述，因此此处不再赘述。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (7)

1.一种层状复合材料界面结合强度测试方法，其特征在于，包括：

将层状复合材料的一端采用双压头形成简支端，另一端形成自由端；

从所述自由端起将所述层状复合材料的待测试界面的一侧材料去除设定部分，使所述层状复合材料形成短层和长层；

在所述长层的自由端施加载荷以使所述长层与所述短层分离，并记录所述长层的自由端的变形位移值以及对应的载荷值，测量所述长层与所述短层的分离面积；

撤去所述载荷，并记录所述长层的自由端的恢复位移值以及对应的恢复张力值；

将所述变形位移值、所述载荷值、所述恢复位移值以及所述恢复张力值绘制成力-位移曲线，计算所述力-位移曲线围成的耗散能面积，根据所述分离面积以及所述耗散能面积计算所述层状复合材料界面结合强度；

所述耗散能面积与所述分离面积的比值为所述层状复合材料界面结合强度；

所述双压头包括：

第一固定压头，抵靠于所述层状复合材料的简支端的一侧表面；

第二固定压头，抵靠于所述层状复合材料的另一侧表面；

所述第二固定压头与所述第一固定压头之间在所述层状复合材料的长度方向上具有设定距离，且所述第一固定压头与所述第二固定压头的与所述层状复合材料接触的一端均设置为球体状。

2.根据权利要求1所述的层状复合材料界面结合强度测试方法，其特征在于，所述力-位移曲线绘制在一直角坐标系内，所述直角坐标系的横坐标表示位移值，纵坐标表示力。

3.根据权利要求1所述的层状复合材料界面结合强度测试方法，其特征在于，所述层状复合材料设置为长条状。

4.根据权利要求1所述的层状复合材料界面结合强度测试方法，其特征在于，

在所述长层的自由端施加载荷，包括：

在设定时间内在所述自由端施加的载荷从0升至设定值；

撤去所述载荷，包括：

在设定时间内所述载荷从所述设定值降至0。

5.根据权利要求1所述的层状复合材料界面结合强度测试方法，其特征在于，所述载荷的加载方向与所述待测试界面垂直。

6.一种层状复合材料界面结合强度测试装置，其特征在于，包括：

层状复合材料，具有简支端和自由端，所述自由端的待测试界面的一侧材料层与另一侧材料层形成长层以及短层；

固定机构，用于固定所述层状复合材料的简支端；

加载机构，用于给所述长层的自由端施加载荷至所述短层与长层分离以使所述长层的自由端产生变形位移，以及撤去所述载荷使所述长层的自由端恢复原状产生恢复位移，并记录所述长层的自由端的载荷值以及恢复张力值；

面积测量计，用于测量所述长层与所述短层分离的分离面积；

位移计，用于测量所述层状复合材料产生变形位移时的变形位移值以及恢复原状时的恢复位移值；

绘图计算单元，用于将所述变形位移值、所述载荷值、所述恢复位移值以及所述恢复张力值绘制成力-位移曲线，以及计算所述力-位移曲线围成的耗散能面积，并根据所述分离面积以及所述耗散能面积计算所述层状复合材料界面结合强度；

所述耗散能面积与所述分离面积的比值为所述层状复合材料界面结合强度；

所述固定机构包括：

支撑架；

第一固定压头，设于所述支撑架上，且抵靠于所述层状复合材料的简支端的一侧表面；

第二固定压头，设于所述支撑架上，且抵靠于所述层状复合材料的另一侧表面；

所述第二固定压头与所述第一固定压头之间在所述层状复合材料的长度方向上具有设定距离，且所述第一固定压头与所述第二固定压头的与所述层状复合材料接触的一端均设置为球体状。

7.根据权利要求6所述的层状复合材料界面结合强度测试装置，其特征在于，所述加载机构的加载方向与所述待测试界面垂直。

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