SMC复合材料局部弱区起因

本文对无损检测片状模塑料(SMC)试样和鉴别支配复合材料强度的基本微观特征所需的技术进行了探讨。发现有两种试验方法对表征SMC的行径特别有用。一种是温度记录器法,它是应用——灵敏的热成像系统,以探测低幅循环环加载过程中的滞后热局部变差;另一种是超声技术,它是采用超声波速度来表征局部机械性能的变化。两者均能在试验前查出SMC材料终极损坏区。已观察到这两种试验方法之间具有良好的一致性。藉助这两种查出弱区的方法,便可以进一步研究可能造成所发现的弱化的原因。业已发现,在同一SMC样品中,纤维增强材料和填料存在相当大的差异,在单个层板中观察到这些局部差异高达27％。据发现,富集树脂区与无损鉴定为可能的损坏区密切相对应。剪力波试验结果指出与试样的不均匀性相比,纤维取向成为局部力学性能差异之根源的可能性较小。     

断裂力学在纤维增强复合物破损上应用现状的评述

虽然断裂力学的应用已在通常采用的许多结构材料的破损分析上取得成功,但将它应用于纤维增强复合物却至今尚未奏效。本文将究其基本原因,首次简评在复合物断裂中所包括的细观力学现象,继而对文献中所发表的各种分析方法进行评述。已经发现,这些方法一般是从线弹性断裂力学加以经验外推,是无法对付按细观力学观点所观察到的裂纹扩展的复杂性的。结论是需要革新性的断裂力学技术:提出了一种设想。     

玻璃钢复合材料的层间韧性

作者采用等宽度双悬臂梁试体和等刚度(锥形宽度)的双悬臂梁试体来进行剥离试验,以对玻璃钢的层间韧性进行探讨。发现,由于在玻璃钢的层间加入适量的短切尼龙纤维,层间的断裂能有了明显的提高。这种现象在以Z6031~#处理的玻璃布铺敷的玻璃钢(基体均为307~#不饱和聚酯树脂)中尤为突出,比层间无添加尼龙纤维的玻璃钢的断裂能,其数值要高出一倍甚至几倍,且其层间强度基本不变。     

非金属纤维复合材料断裂研究概观

本文着重介绍当前国外非金属纤维复合材料细观断裂过程及粗观断裂理论和方法研究两个主要方面的基本动向:细观断裂研究正处于提出模型阶段,其重心在裂纹顶端亚临界损伤区的扩展、即裂纹稳定扩展阶段上,以在周围为无限大均匀介质镶嵌着裂纹顶端的局部非均质区这个模型为代表。粗观断裂研究立足于简化的复合材料模型和经典的断裂理论,把非均匀各向异性理想化为均质翼性体,把固有的三维性质理想化为二维平面问题,其中以经典断裂力学方法和经典理论与缺口理论相结合的方法最为活跃。据此,作者提出关于船用玻璃钢断裂研究的基本设想:研究玻璃钢在海水介质下的断裂过程以及影响该过程的材料工艺、界面粘结等因素,从而找出提高其韧性的方法。     

借助扫描电子显微镜研究纤维复合材料中裂纹的扩展

借助扫描电子显微镜研究了碳纤维增强复合材料的裂纹扩展模式及其断裂表面。所用的复合材料样品是一种由单向碳纤维增强的环氧聚合物基体。为了探讨其组份材料力学性能上的差异对该复合材料综合裂纹扩展行径的影响,采用三种不同类级的碳纤维,同时在基体材料中加入若干数量的增塑剂。根据由细观照片上观察到的裂纹扩展行径,推断出涉及该复合材料的强度、破坏的模式和两相之间的粘结等方面的结果。     

玻璃钢层间强度与韧性及其动态性能的关系

由于玻璃钢层板在垂直于层合面方向上没有纤维与织物,故其层间强度和韧性成为玻璃钢复合材料的薄弱环节。产品设计者、建造者和检验者对此都甚为关注。据文献报导,大多数复合材料的破坏均来源于层间区的损伤。这种损伤亦严重地危及玻璃钢的疲劳寿命和断裂韧性,所以有关部门十分重视玻璃钢结构可靠的层间强度和韧性数据。 当前国内外尚未公布一套标准化的试验方法,关于损伤机制和改善居间性能的文献资料也很少。当然ASTM已公布缠绕玻璃钢短梁剪     

试样形状和循环加载对两种环氧树脂拉力试验的影响

本文介绍两种环氧树脂(其中一种含橡胶粒子)的循环加载试验。间歇卸载试验都在同一台Instron试验机上进行,十字头以恒速位移,其中装有一台可测断裂应变而无死区的均值引伸计。间歇卸载试验结果表明,试样的标距段以外部分的弹性对测得的应力——应变曲线有影响。