复合材料的 U 型弯折测试需要定制特殊夹具吗？

各向异性：纤维方向不同，材料的抗拉、抗弯强度差异可达 5 - 10 倍。常规平口夹具若无法定向固定试样，会导致弯折应力方向与纤维走向偏离，测试结果无法反映实际受力状态。

层间脆弱性：层合结构的层间剪切强度较低（通常仅为纵向强度的 1/10 - 1/5），若夹具夹持力分布不均，易造成试样边缘分层，误判为材料本体断裂。

异形结构：航空航天领域的复合材料常设计为曲面、变厚度结构（如机翼前缘部件），通用夹具无法贴合试样外形，导致弯折过程中应力集中点偏移。

夹持方式：采用「柔性夹持 + 定位基准」组合，通过硅胶垫层（硬度 50 - 70 Shore A）缓冲夹持力，配合销钉定位确保试样纤维方向与弯折轴线一致，偏差控制在 ±1° 以内。

接触面积：针对薄层复合材料（厚度＜1mm），夹具接触面积需扩大至试样宽度的 3 倍以上，避免局部压强过大导致试样压溃（如玻璃纤维布复合材料的临界压溃压强通常＜5MPa）。

弯折导向结构：在夹具弯折弧面设置聚四氟乙烯涂层（摩擦系数＜0.1），减少复合材料表面与夹具的摩擦磨损，尤其适用于含树脂基体的材料（避免树脂刮擦影响层间结合力测试）。

测试均质化程度较高的短纤维复合材料（如纤维长度＜5mm 的注射成型件），其各向异性较弱，通用平口夹具可满足基础弯折强度测试需求。

进行初步筛选试验（如材料配方对比），允许一定数据偏差时，通用夹具可降低测试成本。

减少因夹具导致的测试误差（从通用夹具的 ±8% 降至 ±3% 以内），满足 ASTM D790、ISO 178 等标准对数据重复性的要求。

可集成传感器（如应变片、压力传感器），实时监测弯折过程中试样表层与内层的应力分布，为复合材料的结构优化提供微观力学依据。