纖維增強(qiáng)復(fù)合材料斷口微觀分析圖像顯微鏡
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料一般是單層板以不同的鋪放角度及任意的厚度粘
接層合而成,同時(shí)假定單層之間粘接完好且無相對(duì)位移,通過層合
,可產(chǎn)生具有多種特性的材料,因此作為結(jié)構(gòu)要素,其設(shè)計(jì)上的自
由度顯著增加。在層合板中具備了單層板或均質(zhì)正交異性板所不具
備的特殊的力學(xué)特性,在此就力學(xué)計(jì)算方法加以說明。
較近,以復(fù)合材料為核心不斷開發(fā)出各種新型材料。夾層材料
是復(fù)合材料的一種,是將較薄的高強(qiáng)度材料放在上下表面,將比較
厚的輕質(zhì)芯材置于中間組成一種高效率的結(jié)構(gòu)形式,廣泛應(yīng)用于對(duì)
輕量化要求較高的飛機(jī)和飛船上。夾層結(jié)構(gòu)的蒙皮和芯材材質(zhì)、尺
寸等可以有多種選擇,因此,在建筑、船舶及車輛等領(lǐng)域的應(yīng)用也
在不斷擴(kuò)大。
我們這里所說的斷裂力學(xué)是以裂紋擴(kuò)展為中點(diǎn),同金屬和陶瓷
一樣,復(fù)合材料領(lǐng)域也可廣泛利用斷裂力學(xué)的概念,而且首先要考
慮應(yīng)用斷裂力學(xué)的方法。
結(jié)構(gòu)件在外部載荷作用下,產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力,哪個(gè)部位的變形達(dá)
到了材料的許用值,那么哪個(gè)部位就將發(fā)生屈服或破壞。材料在斷
裂前的較大延伸變形下持續(xù)加載,使其周圍的載荷增大,進(jìn)而屈服
范圍擴(kuò)大,較終導(dǎo)致全部斷裂。另外,對(duì)于延伸性小的脆性材料,
屈服部位將出現(xiàn)微裂紋,隨著周圍載荷增大,裂紋不斷擴(kuò)展,破壞
范同逐漸擴(kuò)大。斷裂力學(xué)對(duì)于屈服極限小的脆性材料更適用。
在屈服極限很小的情況下,上述的局部斷裂處可采用彈性理論
來求解裂紋周圍的應(yīng)力場。若是均質(zhì)彈性體,即為二元平面變形問
題。