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