本文對玻璃纖維增強復(fù)合材料層合板進(jìn)行了拉、剪多向應(yīng)力本構(gòu)關(guān)系的實驗研究，成功地用軟x射線照相觀察到材料內(nèi)部微裂紋沿纖維方向近似均勻分布，并沿裂紋面擴(kuò)展至破壞的損傷形貌，同時結(jié)合聲發(fā)射技術(shù)等監(jiān)測其擴(kuò)展規(guī)律。在此基礎(chǔ)上建立了基于微觀機(jī)制的微裂紋損傷模型，預(yù)測材料的損傷非線性本構(gòu)關(guān)系和破壞，以及實驗觀察到的一些復(fù)合材料特有的損傷現(xiàn)象，理論預(yù)測結(jié)果與實驗值吻合。
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玻璃纖維增強復(fù)合材料的損傷分析.pdf
對現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)如飛機(jī)、潛艇、宇航飛行器等結(jié)構(gòu)破壞的分析表明，由復(fù)合材料制成的構(gòu)件，其內(nèi)部微裂紋或微缺陷等損傷及其擴(kuò)展是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效甚至發(fā)生事故的重要原因。因此，當(dāng)前國內(nèi)外有關(guān)科技工作者都極其重視復(fù)合材料的損傷及其擴(kuò)展問題的研究。最近美國機(jī)械工程師協(xié)會(ASME)關(guān)于固體力學(xué)發(fā)展趨勢與前景中有關(guān)“纖維增強復(fù)合材料”的報導(dǎo)，著重把無損檢測、損傷判據(jù)、壽命預(yù)測、細(xì)觀結(jié)構(gòu)表征及非線性變形等課題確認(rèn)為今后研究的重點課題。在國內(nèi)，復(fù)合材料損傷與擴(kuò)展問題的研究已被列為國家七五期間自然科學(xué)基金重點研究課題。
復(fù)合材料是一種非均質(zhì)的各向異性材料，與金屬材料相比，其損傷斷裂問題更為突出，破壞機(jī)理也復(fù)雜得多。由于各組分材料的不同特性及工藝條件和溫度、濕度等外部環(huán)境的影響，復(fù)合材料的損傷與斷裂形式更是多種多樣。就纖維增強復(fù)合材料來說，有基體開裂、界面脫膠、分層損傷及纖維拔出或斷裂等多種形式。而且實際結(jié)構(gòu)根據(jù)工程需要鋪層，受力狀態(tài)一般為多向應(yīng)力，往往出現(xiàn)幾種損傷形式同時發(fā)生的情況，因而使問題更免復(fù)雜。
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