復(fù)合材料設(shè)計顯微結(jié)構(gòu)的樣本分析顯微鏡
在復(fù)合材料設(shè)計中,一般認(rèn)為增加韌性是采用增加固有的顯微結(jié)構(gòu)
的阻抗得到的。例如增加纖維含量、改善膠接強(qiáng)度等。這種方法稱為內(nèi)
增韌法。但是對任何復(fù)合材料體系,特別是具有脆性基體的體系,實際
的韌性源自裂紋頂端區(qū)的結(jié)構(gòu)狀況,采用機(jī)械的,顯微結(jié)構(gòu)的與環(huán)境的
方法獲得韌性(阻止裂紋擴(kuò)展),依靠這種方法局部地減小裂紋擴(kuò)展驅(qū)動
力。這種方法稱為外增韌法。
在工程設(shè)計中,了解復(fù)合材料在使用條件下斷裂的細(xì)觀機(jī)理與控制
因素是很重要的。因為對于某一應(yīng)用,要求確定:結(jié)構(gòu)件的延性與設(shè)計
許用值,復(fù)合材料的韌性與抗沖擊損傷的能力,裂紋擴(kuò)展(或損傷)累積
速率,在循環(huán)載荷(疲勞)情況下的剩余強(qiáng)度與剛度。這些因素在惡劣環(huán)
境與高溫下是特別重要的。
細(xì)觀與宏觀的損傷與斷裂。在細(xì)觀上,找出韌性來源,并用顯微結(jié)
構(gòu)對復(fù)合材料的特性作出解釋。在宏觀上,根據(jù)復(fù)合材料裂紋(或缺口)
頂端損傷區(qū)的有關(guān)知識、零件上開口或孔的尺寸與幾何形狀,來確定結(jié)
構(gòu)件的較大設(shè)計應(yīng)力。