复合材料力学-1-en

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复合材料层压板(FRP)力学性能测试标准

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Test Report
Material qualification tests Test Report No.: B158/09
Specimen under Test:
GFRP specimens: GFRP Panel:
UD 1200 g/m2 Triax 1200g/m2 Shear V-N UD 1200
Failure modes ..........................................................................................................................23
Page 3 of 25
Test execution............................................................................................................................7
Evaluation ................................................................................................................................12
Test Report
„Material qualification tests on UD and Triax mication tests“
DAP-PL-1062-00
Test Report No.: B158/09 Order No.: 402129034 Issued by Department Plastics Laboratory for Plastic Testing

3-复合材料试验标准体系及现状

(b)
（二）国外标准现状
由于对复合材料的特性和破坏机理认识很少，当时这些标准的制订主要参照相应的金属力学性能标准。在迄今为止的30多年里，对复合材料力学性能表征方法的研究有了突飞猛进的进展，特别是复合材料与金属的破坏机理完全不同，同时复合材料飞机构件的使用经验还发现，湿热影响和冲击损伤对复合材料性能表征有着重要的意义，因此复合材料力学性能的测试标准在这30多年里已经多次修订和增添。
复合材料力学性能测试技术
(三）标准体系及现状
杨胜春 2015-06-25
（一）标准化组织和标准体系（二）国外标准现状（三）国内标准现状（四）国内外标准对比分析
（一）标准化组织和标准体系
1 国际标准化组织（ISO ) 2 欧洲标准化委员会（CEN） 3 国家标准 4 美国试验和材料协会（ASTM） 5 其他标准
(b)
（二）国外标准现状
目前复合材料力学性能测试的ASTM标准大部分是在本世纪初制订和增添的，其余的也基本上是上世纪末期制订和修订的。表中所示为ASTM D 30委员会制订的所有有关复合材料的标准及其制订和重新审查的时间（前面是制订年代，括号内为重新审查的年代），这些标准适用于纤维弹性模量超过20GPa的复合材料体系。应该指出，在很长一段时间里，先进复合材料供应商协会（SACMA）制订了很多测试标准，但在1994年后该协会已不再对这些标准进行修订和更新。
14 碳纤维热氧化阻抗的标准试验方法
编号
D 3878 D 4762 D 6507 E 1309 E 1434 E 1471
C 613 D 3529 D 3530 D 3531 D 3532 D 3800 D 4018 D 4102
颁布时间
2007 2004 2000(2005) 2000(2005) 2000(2006) 1992(2004)

AlN

原位反应制备原位复合材料的原理是在一定条件
７０５ ℃用Ｃｃ６炼后，在金属型内浇注金相分析和力２ｌ精
学性能试样。用Ｎｅｐｏ一０型光学显微镜观察合金ｏｈｔ３
下，通过成分设计，在熔体内产生化学反应，生成一种以上高硬度、高弹性模量的陶瓷或金属间化合物
ＭｅｈｎａＰｏｅｔｓｏＩ— ＩｉＬ０ｉｏｏｉｃａｉｌｒｐｒｅｆＮ－３／１１ｉＳｔＣｍｐｓｅｃｉＡＡＴＺｎｕｔ
ＬＩＧａｏｈｎ — ｏｇ，ＺＨＡＯ — ｏｕＬａ — ｎＹｕｈ，ＩＪｉｎｐｉｇ，ＧＵＯＹｏｎ — ｈｎｇｃｕ，ＤＯＮＧｅｎ — ｕ，ＹＡＮＧｏｇＳｈｇｑａｎＺｈｎ
维普资讯
ＶｏＩ５１Ｎｏ．０．１
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ＡＮＡ３ｉＺ１１原位复合材料力学性能研究Ｉ．Ｉ／Ｌ０Ｔ
李高宏，赵玉厚，李建平，郭永春，董晟全，杨忠
ｃｏｓｒｃｕｒｓａｄｍｅｃａｃＩｏｐｔｓｏｆｔｅｏｐｓｉｅｒｓｄｉｄｎｄｅａｉＥｘｒｍｅｔｒｕｔｒｔｕｔｅｎｈｎｉａｐｒｅｒｉｈｃｍｏｔｗｅｔｅｉｔＩｅｅｕ．ｐｅｉｎａｌｅｓｌｓｓｏｔａｔｉｈｓｃｔｏｅａｒａｔｅｔｃｏｄｉｉｎ．ｔｅｓｒｎｈａｄｈｄｅｓｆｉ－ｔｏｍｐｓｉｅｈｗｈｎｔｅａ－ａｓｒｈｔｔｅｍｎｎｔｏｈｔｅｇｔｎａｒｎｓｏｎｓｉｃｕｏｔａｒｅｇｒａｔｈｎｔａｆＺＬＩｌｅｅｒｔａｈｔｏＯ１ａｌｏｙ．Ｔｈｓｒｇｈｅａｏｎｉｗｎｔｈｒｉｅｍｅｎｒｓａｌｆｍａｔｉｌｙ．ＵｅｔｅｎｔｅｎｒｓＳｏｏｔｅｅｆｎｔｃｙｔｏｒｘａｌｏ — ｎｆｍａＩｄｉｔｉｔｏｆｒｎｏｃｍｅｎｄｇｏｏｄｏｍａｉｎｂｗｅｅｉｏｒｅｍｅｔａｄｍａｔｉｌｉｏｒｓｒｂｕｉｎｏｅｉｆｒｅｔａｎｏｄｃ－ｅｆｒｔｏｅｔｅｎｒｎｃｆｎｎｒｘａｌｏｙ．Ｋｅｗｏｒ：ａｌｍｉｕｏｍｐｉｙｅｄｕｎｍｃｏｓｔｅ；ｉ— ｉｅａｔｏｎ；ＡＩ；ＡＩＴｉｍｅａｎｃｏｐｔｅｎｓｔｒｃｉｕＮ３；ｃｈｉａＩｐｒｅｒｉｓ

材料力学性能试验有哪些带你了解材料力学性能试验!

材料力学性能试验有哪些带你了解材料力学性能试验！材料力学性能又称机械性能，任何材料受力后都要产生变形，变形到一定程度即发生断裂。

这种在外载作用下材料所表现的变形与断裂的行为叫力学行为，它是由材料内部的物质结构决定的，是材料固有的属性。

检测可靠性实验室可材料力学性能试验服务。

作为第三方检测中心，机构拥有CMA、CNAS检测资质，检测设备齐全、数据科学可靠。

材料力学性能试验：拉伸试验拉伸试验是其中一种最常用的试验方法，用于测定试样在受到轴向拉伸载荷后的行为。

这些试验类型可在室温或受控（加热或制冷）条件下进行，以确定材料的拉伸性能。

适用材料：金属、塑料、弹性体、纸张、复合材料、橡胶、纺织品、粘合剂、薄膜等。

常见的拉伸试验结果：最大载荷、最大载荷下的挠度、最大载荷做功、刚度、断裂载荷、断裂时的形变、断裂做功、弦斜率、应力、应变、杨氏模量试验仪器：万能试验机，高速试验机等测试标准GB/T 6397-1986《金属拉伸试验试样》ASTM D3039-76用于测定高模量纤维增强聚合物复合材料面内拉伸性能ASTM D638用于测定试件的拉伸强度和拉伸模量材料力学性能试验：压缩试验压缩试验是一种常用于测定材料的压缩负载或抗压性的试验方法，同时也用于测定材料在受到一个特定的压缩负载并保持一段设定时间后的恢复能力。

压缩试验用于测定材料在加载下的行为。

此外也可测定一段时间内材料在（恒定或递增）载荷下可承受的最大应力。

适用材料金属、塑料、弹性体、纸张、复合材料、橡胶、纺织品、粘合剂、薄膜等。

试验仪器：万能试验机，高速试验机、压缩试验机等注意事项：（1）压缩试验主要适用于脆性材料，如铸铁、轴承合金和建筑材料等；（2）对于塑性材料，无法测出压缩强度极限，但可以测量出弹性模量、比例极限和屈服强度等。

测试标准GB/T7314-2023《金属压缩实验试样》ASTM D3410-75（剪切荷载法测定带无支撑标准截面的聚合体母体复合材料压缩特性的试验方法）GB/T7314-2023《金属材料室温压缩试验方法》材料力学性能试验：弯曲试验材料机械性能试验的基本方法之一，测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验。

复合材料力学PDF（1）

复合材料力学复合材料力学复合材料力学复合材料力学2010201020102010年春季年春季年春季年春季秦战明秦战明秦战明秦战明西安交通大学西安交通大学西安交通大学西安交通大学航天航空学院航天航空学院航天航空学院航天航空学院第一章第一章第一章第一章概概概概论论论论??复合材料及种类复合材料及种类复合材料及种类复合材料及种类??复合材料的基本特点复合材料的基本特点复合材料的基本特点复合材料的基本特点??复合材料的发展与应用复合材料的发展与应用复合材料的发展与应用复合材料的发展与应用??复合材料结构设计复合材料结构设计复合材料结构设计复合材料结构设计??复合材料的发展趋势复合材料的发展趋势复合材料的发展趋势复合材料的发展趋势??研究复合材料的力学学科与研究复合材料的力学学科与研究复合材料的力学学科与研究复合材料的力学学科与力学问题力学问题力学问题力学问题??智能复合材料智能复合材料智能复合材料智能复合材料复合材料是什么复合材料是什么复合材料是什么复合材料是什么??复合材料复合材料复合材料复合材料Composite material–由两种或多种不同性由两种或多种不同性由两种或多种不同性由两种或多种不同性质的材料用物理和化质的材料用物理和化质的材料用物理和化质的材料用物理和化学方法在宏观尺度上学方法在宏观尺度上学方法在宏观尺度上学方法在宏观尺度上组成的具有综合优异组成的具有综合优异组成的具有综合优异组成的具有综合优异性能的材料性能的材料性能的材料性能的材料....–复合材料通常具有其复合材料通常具有其复合材料通常具有其复合材料通常具有其组成材料所没有的性组成材料所没有的性组成材料所没有的性组成材料所没有的性能能能能....Particle reinforcedcomposites/formulae/solid_mechanics/composites/comp_intro.cf mImages fromRandom short fiber reinforced compositesComposite material is Vinson et al. 2002:–Blending of two or more materials macroscopically insoluble in one another to form a new engineering material–Exhibiting certain properties not possessed by the constituentsWhat Is Composite MaterialVinson J.R. et al. 2002 The behavior of Structures Composed of Composite Materials KluwerAcademic Publishers. p. 5.??复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组成的一种多相固体材料.基体相增强材料相界面相国际标准化组织的定义国际标准化组织的定义国际标准化组织的定义国际标准化组织的定义复合材料的复合材料的复合材料的复合材料的三要素三要素三要素三要素形状形状形状形状、、、、方位和材料方位和材料方位和材料方位和材料如弹性如弹性如弹性如弹性模量相同的构成成分作为一相模量相同的构成成分作为一相模量相同的构成成分作为一相模量相同的构成成分作为一相??材料的材料的材料的材料的”复合复合复合复合”引起如下性能的改善引起如下性能的改善引起如下性能的改善引起如下性能的改善::::…热传导热传导热传导热传导热绝缘热绝缘热绝缘热绝缘疲劳寿命疲劳寿命疲劳寿命疲劳寿命重量重量重量重量抗磨损性抗磨损性抗磨损性抗磨损性抗腐蚀力抗腐蚀力抗腐蚀力抗腐蚀力刚度刚度刚度刚度强度强度强度强度复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类1111按基体材料分类聚合物基复合材料热固性、热塑性树脂金属基复合材料铝、钛、镁无机非金属基复合材料陶瓷、水泥碳-碳复合材料由碳纤维及其由碳纤维及其由碳纤维及其由碳纤维及其碳毡或碳碳毡或碳碳毡或碳碳毡或碳布布布布增强的碳基复合材料增强的碳基复合材料增强的碳基复合材料增强的碳基复合材料碳碳碳碳----碳复合材料在航天飞机上应碳复合材料在航天飞机上应碳复合材料在航天飞机上应碳复合材料在航天飞机上应用部位示意图用部位示意图用部位示意图用部位示意图??按增强剂材料形态分类–连续纤维复合材料–短纤维复合材料–晶须增强复合材料–颗粒增强复合材料–编织复合材料复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类2222连续纤维增强复合材料连续纤维增强复合材料连续纤维增强复合材料连续纤维增强复合材料又称又称又称又称先进复合材料先进复合材料先进复合材料先进复合材料编织复合材料构架编织复合材料构架编织复合材料构架编织复合材料构架复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类3333??按纤维种类分类–玻璃纤维复合材料–碳纤维复合材料–有机纤维复合材料–金属纤维复合材料钨丝、不锈钢丝–陶瓷纤维复合材料硼纤维、碳化硅纤维–混杂纤维复合材料两种以上纤维共同特点可综合发挥各种组成材料优点使一种材料具有多种功能可按对材料性能需要进行材料的设计和制造可制成所需要任意形状产品避免多次加工工序一般优点比强度、比刚度、轻质、耐疲劳、减震性好、抗冲击、耐高温、耐腐蚀等等复合材料的基本特点复合材料的基本特点复合材料的基本特点复合材料的基本特点层合板的材料铺排设计图摘自: 黄争鸣张华山力学进展2007 Vol.37No.1复合材料的发展历史复合材料的发展历史复合材料的发展历史复合材料的发展历史??自古以来自古以来自古以来自古以来人们就会使用人们就会使用人们就会使用人们就会使用天然的复合材料天然的复合材料天然的复合材料天然的复合材料——木木木木材材材材、、、、竹竹竹竹、、、、骨骼等骨骼等骨骼等骨骼等。

enf板材标准

enf板材标准一、EN 300EN 300是欧洲标准委员会（European Committee for Standardization, CEN）发布的一项标准，全称为“人造板和木质复合材料的性能要求及测试方法标准”（Standardization of performance requirements and test methods for wood-based panels and wood-plastic composites in building works）。

该标准规定了人造板和木质复合材料在建筑领域中的应用，包括各类板材的性能要求、测试方法、标记和可追溯性等方面的内容。

EN 300的主要内容包括：1. 范围：该标准适用于建筑结构中使用的各种人造板和木质复合材料，包括单板、胶合板、刨花板、密度纤维板等。

2. 性能要求：包括力学性能（如抗弯强度、抗拉强度等）、物理性能（如密度、吸水率等）和化学性能（如耐候性、耐腐蚀性等）等方面的要求。

3. 测试方法：规定了各类板材的测试方法，包括力学性能测试、物理性能测试和化学性能测试等。

4. 标记和可追溯性：要求制造商在产品上标明性能等级、品牌、生产日期等信息，以便消费者进行追溯。

二、EN 310EN 310是CEN发布的一项关于建筑用外墙覆面板的标准化要求（Standardization of performance requirements and test methods for external wall cladding）。

该标准规定了建筑用外墙覆面板的术语定义、性能要求、测试方法、标记和可追溯性等方面的内容。

EN 310的主要内容包括：1. 范围：该标准适用于建筑用外墙覆面板，包括各种材质的板材，如金属板、石材板、混凝土板等。

2. 术语定义：对外墙覆面板的术语进行定义，如耐久性、抗风压性、防火性能等。

3. 性能要求：包括耐久性、抗风压性、防火性能、环保性能等方面的要求。

碳纤维玻璃纤维石墨协同改性PTFE复合材料力学性能

（Ｙ一氨丙基一三乙氧基硅烷）。无水乙醇为市售分析纯。玻纤和碳纤维经ＫＨ－５５０硅烷偶联剂处理后，干
燥备用。将称量好的ＰｒＦＥ和填料于高速混合机中混
合均匀，其中石墨、玻纤和碳纤维总添加量为３０％（质量分数，下同），冷压成型后，空气气氛中３８０℃ 烧结成型。１．２仪器
测试仪器包括济南时代试金仪器有限公司的ｗＤｗ—１０型微机控制电子万能试验机；承德试验机有限责任公司的）【Ｊ－５０ｚ型组合式冲击试验机；上海材料试验机厂的ｘＨＲ·１５０型塑料洛氏硬度计等。２结果及讨论
ｆｉｂｅ碍，ｇｌ嬲８
ｈｉｇｈｔｅｎｓｉｌｅ８ｎｅｎｇｔｉｌ，ｅｌ∞ｔｉｃｍｏｄ－
ｆｍｃｔｕｒｅ．ｎｅ咖ｔＩｌｕ８，ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ砒ｂ托ａｌ【，ａＩｌｄｈｉｇＩｌｅｒｃｏｍｐｒｅｓ８ｉｖｅ８ｔｒｅｎｇｔ｝Ｉ．ｎｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｈ鹪ｃｈａｍｃｔ耐ｓｔｉｃｏｆｐｌａｓｔｉｃｉｔ）ｒ
转含化１０为％脆石性爨材的料复，合其材加料工断性裂能恶伸化长、率使仅用次寿予命纯缩唧短，。
说明填充少量石墨不影响Ｐ１盹复合材料的拉伸韧
性。随着玻纾含量酶增粕，复合耪辩豹弹援模量逐渐
增加，并且相同含量石墨增强复合材料的弹性模量要明显大予玻纤增强复合材料。石墨和玻纤协同增强复合材料Ｅ的弹性模量最大。玻纤填充胛聪使复合材料硬度以及弹性摸量等参数提高，使碍毒季辩昀溅蠖秘脆性增搬，鞭两断裂律长率降低。石墨填充使复合榜料硬度下降，并不增加材料的刚性和脆性，因此尽管复合材料弹性模量增加，断裂伸长率却比玻纤填充的复合材料要离出许多倍。
玻纤的加入，复合材料拉伸强度迅速下降，试验中发现玻纤含量达到５％后，拉伸强度下降趋势变缓，玻纤含量增加到２０％后，下降的幅度开始加大。

纳米粒子改性环氧树脂及其复合材料力学性能研究

环氧树脂具有三维网状交联结构，结构带来众此多优点的同时，也赋予其固有的缺点，固化后质脆、耐冲击性较差和容易开裂等，用环氧树脂制备的复合利
等。此外，炭纤维等增强体存在的情况下，性树在改
基本保持不变，利于现有树脂体系的继续应用。有
最为有利的是，种利用纯粹物理手段实现的韧性这
纳米粒子改性环氧树脂及其复合材料力学性能研究
５３
２００６，１０：４６４０２３．
ｉｅ，２０５２ｔｓ０，４：２３２３．２３
［１ＺＹＡＮＧ，ＵＩｚＤ，ｅａ．Ｐｅａａｉｎａｄｐｏｅ— １］ＨＵＪＢ，ＸＪＣｔ１ｒｐｒｔｎｒｐｒｏ
ｔｓｏａｏＳＯ／ｐｘｏｏｉｓｃｒｄｂｎｉｍｉｅｉｆｎｎ — ｉｚｅｏｙｃｍｐｓｅｕｅｙｍａｎｃａｎｅｔｈ
向压应力，刚性纳米粒子与炭纤维界面的嵌合更使为紧密，因此使纤维与树脂基体之间的界面粘接强度提高。
［］ＺＮＧＹａｐｎ，Ｚ９ＨＥｉｇＨＥＮＹｉｇＧｎ，ＮＩｏｇｃａｇｆｅｔｆＮＧＲｎ —ｈｎ．Ｅｆｃｓｏ
ｏｈｅｃｎｃｌｐｒｐｅｔｅｎｃｅｓａｎｌｔｒｍｅｈａｉａｏｒｉｓｉｒａｅｆｉｔｙ．Ｋｅｒｓ：ａｐａｔｃｅ；ｅｏｘｅｉｙｗｏｄｎｎｏｒｉｌｐｙｒｓｎ；ｃｏｍｐｉｅ；ｍｅｈａｃｌｐｏｐｒｙｏｓｔｃｎｉａｒｅｔ

题目：双稳态复合材料设计及力学行为研究

1.2.1 理论研究进展 .......................................................................................................... 2 1.2.2 实验研究进展 .......................................................................................................... 3 1.3 本文研究的主要内容.................................................................................................... 3 1.3.1 研究内容 .................................................................................................................. 3 1.3.2 各章内容简介 .......................................................................................................... 4
本文建立了理论模型来研究双稳态结构折叠与展开过程中的力学变形理论机制，提出了双稳态结构的控制方程，并采用数值法求解方程；发现了具有双稳态性质的复合材料结构，其初始横截面圆心角存在最小临界值；讨论了解的稳定性，给出了两种稳态结构之间的简明关系。
同时还制备了碳纤维/玻璃纤维增强的环氧树脂复合材料薄壳结构，并对其折叠行为开展了相关的实验研究。发现了±45°方向铺层的结构在弯曲性能上优于 0/90°铺层结构。提出了新的实验方法和数据处理方式得到了双稳态结构弯曲时的弯矩和半径变化情况，实验结果与理论模型吻合的很好。

复合材料复习资料

复合材料复习资料复合材料定义：由两种或两种以上物理化学性质不同的物质，经人工组合而成的多相固体材料。

复合材料的几个发展阶段：天然复合材料、传统复合材料、通用复合材料、先进复合材料复合材料分类：1.按用途分类结构复合材料和功能复合材料2.按基体类型分类聚合物基、金属基、无机非金属基复合材料3.按增强体形式分类颗粒增强型、纤维增强型、片材增强型、层叠式增强纤维种类：按纤维组成分类:无机纤维：玻璃纤维（GF）、碳纤维（CF）、硼纤维（BF）、碳化硅纤维、氧化铝纤维等；有机纤维：芳纶纤维(KF)、聚酯纤维、聚乙烯纤维等复合材料性能：优点：1.比强度与比模量高（有利于材料减重） 2.良好的抗疲劳性能 3.减振性能好 4抗腐蚀性好 5高温性能好 6导电导热性能好 7耐磨性好 8容易实现制备与形成一体化比强度和比模量是用来衡量材料承载能力的性能指标。

比强度越高，同一零件的自重越小；比模量越高，零件的刚性越大。

缺点：稳定性稍差，耐温和老化性差，层间剪切强度低等比强度：材料的抗拉强度与材料比重之比叫做比强度。

比模量：材料的模量与密度之比。

比强度和比模量是用来衡量材料承载能力的性能指标。

比强度越高，同一零件的自重越小；比模量越高，零件的刚性越大。

影响复合材料性能的主要因素：增强材料的性能；基体材料的性能；含量及其分布状况；界面结合情况；作为产品还与成型工艺和结构设计有关选择基体金属的原则①根据金属基复合材料的使用要求②根据金属基复合材料组成特点③基体金属与增强物的相容性（尽可能在复合材料成型过程中抑制界面反应）金属基体的温度范围：1.用于450 ℃以下的轻金属基体，主要是铝基和镁基复合材料2.用于450-700 ℃的复合材料的金属基体，主要是钛合金基体复合材料3.用于600-900 ℃的复合材料的金属基体，主要是铁和铁合金4.用于1000 ℃以上的金属基体，主要是镍基耐热合金和金属间化合物常见陶瓷基体：玻璃、玻璃陶瓷、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等聚合物基体的种类：热固性树脂（不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂）及各种热塑性聚合物聚合物基体的作用：1把纤维黏在一起2分配纤维间的载荷3使纤维不受环境影响热固性树脂：低分子物在引发剂、促进剂作用下生成的三维体形网状结构聚合物。

纳米碳黑水泥基复合材料力学性能及微观结构分析

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Ｋｅｒｙｗｏｄｓ
ｃａｉａｒｐｒｉｓｈｎｃｌｏｅｔｐｅ
ｎｎ－ｉｅａｂｎｂａｋｃｒｎｆｒｓａｎｎｌｃｒｎｍｉｒｓｐｍｉｒｓｏｉａａｙｉ，ｅａｏｓｚｄｃｒｌｃ，ａｂｉ，ｃｎｉｇｅｅｔｃｃｅ，ｃｃｐｃｎｌｓｓｍ — ｏｏｅｂｏｏｏｏ
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ＡｂｔａｔｓｒｃＭｅｈｎｃｌｐｏｅｔｅｆｃｍｅｔｂｓｄｃｍｐｓｔｓｗｉａｉｕｏｔｎｓｂｉｈｆｃｍｅｔｆｃａｉａｒｐｒｉｓｏｅｎ — ａｅｏｏｉｔｖｒｏｓｃｎｅｔ（ｙｗｅｇｔｏｅｎ）ｏｅｈ
米碳黑可以使水泥基复合材料的抗压和抗折强度明显提高，并且提高幅度大于相同掺量的碳纤维水泥基复合材料。纳米碳黑水泥基复合材料的扫描电镜（Ｅ结果表明：ＳＭ）纳米碳黑较为均匀地分散在水泥基材料中，与水泥水化物结合紧密，并且纳米碳黑的尺寸小，比表面积大，对水泥基材料的孔隙具有填充作用，改善了材料的微观孔结构，少了减微观缺陷，使水泥基复合材料结构更加致密。

复合材料力学课后答案

复合材料力学课后答案1. 引言。

复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的材料，具有优良的综合性能，被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。

复合材料力学是研究复合材料在受力作用下的力学性能和行为的学科，对于了解复合材料的性能和设计工程结构具有重要意义。

本文将针对复合材料力学课后习题进行解答，帮助学生加深对复合材料力学的理解。

2. 课后答案。

2.1. 什么是复合材料？复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的材料，通过各种方式相互作用形成一种新的材料。

复合材料通常由增强相和基体相组成，增强相起到增强和刚度作用，基体相起到传递载荷和保护增强相的作用。

2.2. 复合材料的分类有哪些？根据增强相的形式，复合材料可以分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料和层合板复合材料；根据基体相的形式，复合材料可以分为金属基复合材料、塑料基复合材料和陶瓷基复合材料。

2.3. 复合材料的力学性能有哪些？复合材料的力学性能包括强度、刚度、韧性、疲劳性能等。

其中，强度是指材料抵抗外部力量破坏的能力；刚度是指材料抵抗形变的能力；韧性是指材料抵抗断裂的能力；疲劳性能是指材料在循环载荷下的耐久性能。

2.4. 复合材料的力学行为受哪些因素影响？复合材料的力学行为受到多种因素的影响，包括增强相的类型、含量和排布方式，基体相的类型和性能，界面的结合情况，制备工艺等因素都会对复合材料的力学行为产生影响。

2.5. 复合材料的应用领域有哪些？复合材料由于其优良的性能，在航空航天、汽车、建筑、体育器材等领域得到了广泛的应用。

例如，航空航天领域的飞机机身、汽车领域的碳纤维车身、建筑领域的钢-混凝土复合梁等都是复合材料的典型应用。

3. 结论。

通过对复合材料力学课后习题的解答，可以加深学生对复合材料力学的理解，帮助他们更好地掌握复合材料的基本概念、分类、力学性能、影响因素和应用领域。

同时，也可以引导学生将理论知识应用到实际工程中，为未来的工程实践打下坚实的基础。

针织复合材料力学性能的研究

ｐｏｅｓｒｃｓ．Ａｎａｓｉｆｉａｉｙｏｎｔｄｆｔｎｅｓａｅ／ｅｒｅｓａｅｆｂｉａｅｐｏｕｅｓｇｔｅｌｔｎｉｔｖｒｔｆｉｅｌｄｎｔｈｐｎａ－ｔｈｐａｒｓｃｎｂｒｄｃｄｕｉｈｍｏｎｅｅｋｔａａ－ｎ－ｃｎ
ｅｉｔｎｎｔｉｇｍａｈｎｓｘｓｉｇｋｉｔｃｉｅ．Ｔｈｓｐｐｒｉｔｏｕｅｈａｒｃｔｎｔｃｎｌｇｏｒｆｒｓｆｋｉｅａｒｃｃｍｐｓｅ．ｎｉａｅｒｄｃｓｔｅｆｂｉａｉｅｈｏｏｙｆｒｐｅｏｍｎｔｄｆｂｉｏｏｉｓｎｏｏｔｔＩ－ｌｎｎＵ— ｆｐａｅｍｅｈｎｃｌｐｏｅｔｅｒｔｄｅｉｈａｅｃｍｐｒｄｗｉｈｓｆｗｏｅｏｏｉｓｎｐａｅａｄＯｔ－ｌｎｃａｉａｒｐｒｉｓａｅｓｕｉｄｗｈｃｒｏａｅｔｔｏｅｏｖｎｃｍｐｓｔ．ｏｈｅＫｅｒｓｙｗｏｄｋｉｅａｒｏｏｉｅ，ｒｇｄｔ，ｓｒｎｔｎｔｄｆｂｉｃｍｐｓｔｓｉｉｉｙｔｅｇｈ，ｆａｔｒｏｇｎｓｔｃｒｃｕｅｔｕｈｅｓ
０引言 ห้องสมุดไป่ตู้
先进复合材料增强纤维和基体材料的排列最初是以不同取向角的单层板叠合起来制成层合板Ｌ。由于面外力学１］
性能（裂韧性、断冲击抗力）低，制造费用高，在使用上较且故受到限制。２世纪８年代后期，用纺织工艺（Ｏ０利如机织、编

连续碳纤维增强PPBES基复合材料的力学性能

ｔｏｓｖｓｏｉｉｓａｂｅｏｕｒｃｉｎｏｏｏｉｅｅｔｓ，ｔｆｅｔｆｆｂｒｖｌｍｅｆａｔｎｏｃａｉｉｎｉｃｓｔｅｎｄｆｒｖｌｍｅｆａｔｏｆｃｍｐｓｔｓｔｓｅｉｈｅｅｆｃｓｏｅｏｕｒｃｉｎｍｅｈｎ — ｉｏｃｌｐｏｅｔｅｒｔｄｅｙｔｅｏｎｓｂｎｎｇ，ｉｔｒａｎｒｓｅｆｎｅｔＡｎｙＳａｒｐｒｉｓｗｅｅｓｕｉｄｂｈｒｅｐｉｔｅｄｉｎｅｌｍｉａｈａｇｔｓ．ｉｄｂＥＭｒｃｕｒｕｆｅｆａｔｅｓｒａｅ
１１原材料．
ａａｙｉｔｅｆｒｅｆｉｕｅｍｏｅｆｔｅｃｍｐｓｔｓｓｕｅｎｌｓｓ，ｈｏｃａｌｒｄｓｏｈｏｏｉｅｗａｔｄｉｄ．Ｔｈｅｒｓｌｓｓｗｅｈｔｔｅｆｅｕｒｌｐｏｅｙｅｕｔｈｏｄｔａｈｘａｒｐｒｌｔｏ／ＰＰｆＣＦＢＥＳｃｍｐｓｔｓｗｅｔｔｈｅｐｅｋａ０ｖ１％．Ｔｈｅｕａｄｌｎｎｅｌｍｉａｈａｔｅｇｈｏｏｉｎｏｔａｔ６ｏ．ｅｅｆｘｒｌｍｏｕｕｓａｄｉｔｒａｎｒｓｅｒｓｒｎｔｌｉｃｅｓｄｗｉｎｒａｉｇｆｂｒｖｌｍｅｃｎｅｔＴｈｏｉａｉｎｆａｔｒｄｓｍａｒｘｆｉｅｎｒａｅｔｉｃｅｓｎｅｏｕｏｔｎ．ｈｉｅｄｍｎｔｏｒｃｕｅｍｏｅｗａｔｉａｌ．ｕｒＫｅｙｗｏｄｒｓ：ＰＰＢＥＳ；ＣａｂｎＦｂｒ；ＣｏｐｓｔｓＭｅｈｎｃｌＰｒｐｒｙｒｏｉｅｍｏｉｅ；ｃａｉａｏｅｔ

热等静压工艺参量对ZTC4钛合金组织的影响规律

ｔａｉｍｌｙ［］ｉｎｕａｌｓＪ．ＲａｅＭｅａＭａｅｉｌａｄＥｇｎｅｉｇ２０，ｔｏｒｔｌｔｒｓｎｎｉｅｒ，０６ａｎ
３５）５（：６８６．７ — ８１
［］ｓ５ＡＭＡＲ０Ｖ，ＳＲＳＶ．ＨＩｄｌｇｏｏｌｘｓａｅＥＩＶＥＴＯＩＰｍｏｅｉｆｃｍｐｅｈｐｎｐｒｓｅｐｒｎｅｔｅｄｎｅｓｅｔｅ［．Ｐｗｅｅａｌｒａｔ：ｘｅｉｃ，ｒｎｓａｄｐｒｐｃｉｓＡ］ｏｄｒｔｌ — ｅｖＭｕｇｒｄＣｎｒｓＰ ’４Ｅ］ａｉ：ｕｏｅｎＰｗｄｒｔｌＹＷｏｌｏｇｅｓ（Ｍ９）Ｃ．ＰｒＥｒｐａｏｅａ— ｓＭｅ
中图分类号：１６２ＴＧ４．３文献标识码：Ａ文章编号：０１４８（０１０ —０５０１０ — ３１２１）９０２～４
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｑｕｎｉａｉｅｍｅａｌｇａｈｅｈｉｕｓｕｅｏｉｖｓｉａｅｔｅｅｆｃｓｏｏｓｓａｉａｔｔｖｔｌｒｐｙｔｃｎｑｅｗａｓｄｔｎｅｔｇｔｈｆｅｔｆｈｔｉｏｔｔｃｔｏ
Ｚ４铸造钛合金密度低，处理工艺简单，ＴＣ热在保持较高强度水平下具有韧性好、劳强度高、疲耐蚀
性好以及与复合材料有良好相容性等优良的综合性能，航空、天、海以及化工等领域得到广泛应在航航用，是飞机中大型薄壁复杂非对称精密铸件的首更

复合材料的本构关系研究

麓疆疆理科类复合材料的本构关系研究黄自谦谢清连1本构关系的概念力学参数(应力、应力速率等)和运动学参数(应变、应变速率)之间的关系式称为本构关系或本构方程。

在弹性变形过程中，我们有如下的关系：％2Cijkt8越称为广义胡克定律。

胡克根据单向拉伸实验在1678年首次发表了这个定律。

以后由柯西推广到三维情况。

式中的c删称为广义弹性常数。

这是一个三维空间中的四阶张量，共81个元素(分量)。

由于应力张量和应变张量都是二阶对称张量，22Cokl Cjiklf渊2Cork 这样，独立的弹性常数就由81个降为36个。

当应变能密度(弹性势)W对￡i存在二阶以上连续偏导数时，由毫(器)一素(等)我们有64d骶一aa￡超d￡季因此有Cijkt 2f彪i这样一来，独立的弹性常数个数就由36个减为21个。

因此，对于最一般的各向异性材料，独立的弹性常数个数也只有21个。

本构关系也可以写成以应力分量表示应变分量的形式8d一％kl盯k1 6删称为柔性系数。

显而易见，对于柔性系数，也存在关系bⅢ一b阻一bilk—bHiJ也就是说，对于最普遍的情况具有21个独立的柔性系数。

在实际应用和实验中我们常用到的各向同性材料的拉伸模量和剪切模量两个参数，计算中通常也只输入这两个。

从这里我们可以看出要完全确定某种材料的本构关系需要21个独立的材料，进而推广到复合材料，情况又是怎样的呢?该研究工作得到了广西自然科学基金的资助(2010G XNS FA013119)。

2复合材料的本构关系2．1混合律近似两相材料的整体力学性能一般依赖于各相的含量、形状和邻接性，以及空间分布等因素iiiiiiivvvi—vi iv ii ii x xx ix ii[1。

12|。

考虑含有弹性各向同性两组元相的复合材料，在外载作用下总是引起两相同等的应变这一简单的情况，这种情况通常被称为Voigt模型[10|，在单向连续纤维增强的复合材料中沿着纤维方向加载时，就是这种情况。

复合材料细观力学-2

2 S2 **
由物体内部扰动应力自平衡条件得：
1 C0~dV 1 C0 (~ 1 *)dV 1 C0 (~ 2 **)dV 0
V V V1 V2
V V1
V V2
~ [(1 f2 )I f1KC]1[ f1KC f2I ] 0
* (CS1 C 0 )1C( 0 ~) ** (S2 I )1( 0 ~)
其中l为开裂平均长度
G f
W
(a2 )
则裂纹自相似扩展的临界应力：
G Gc G f 其中Gc为材料的断裂韧性
连续纤维复合材料细观强度理论
复合材料的应力集中
1961年，Hedgepeth最早提出剪滞模型（the shear-lag method),用于解决纤维断裂而导致应力集中问题。主要假设：
2V
s
in f , ~ 1 inm , ~
不含夹杂介质时，材料自由能为：
W0
1 2
0 0dV
V
Fu0ds
s
由纤维引起的自由能变化
1
W1 2
0 (~ 1)dV
V
1 2
( 0 ~ 1)dV
V
F (u~ u1)ds
s
证明
第一项:由扰动应力自平衡条件VdV 0
0 (~ 1)dV 0C0[(~ 1 *) *]dV
复合材料细观力学(2)
哈尔滨工业大学梁军
复合材料的细观损伤及本构关系
细观应力场分析
均匀外载 0作用下，单向复合材料内部场分布：
C 0 ( 0 ~ 1 *) C1( 0 ~ 1) in f
C 0 ( 0 ~ 2 **) 0
inc
由Eshelby理论 1 S1 *
2

复合材料泡沫夹层结构力学性能与试验方法

FRP /C M 2005.N o .2收稿日期:2004 07 23作者简介:孙春方(1963 ),男,副研究员,博士研究生。

复合材料泡沫夹层结构力学性能与试验方法孙春方,薛元德,胡培(同济大学航空航天与力学学院,上海200092)摘要:本文讨论纤维增强复合材料与聚合物泡沫组成的夹层结构的刚度、强度及弯曲性能试验方法;分析了复合材料面层的弹性常数、泡沫芯层的模量和夹层结构的刚度;阐述了夹层结构的应力分布和常见的5种破坏模式;对夹层结构的疲劳强度和冲击时的力学行为进行了探讨。

关键词:复合材料;泡沫;夹层结构;力学性能中图分类号:T B332 文献标识码:A 文章编号:1003-0999(2005)02-0003-041 引言由轻质芯体与两层刚硬坚固的外壳制成的结构件称为夹层结构。

芯体对外壳的分隔增大了结构的惯性矩,而质量几乎没增加,得到一个抗弯曲和屈曲载荷的有效结构。

它常用于为减小重量的场合。

外壳或面材一般是金属(如铝)或纤维增强复合材料,芯体是蜂窝、聚合物泡沫、木材等。

本文讨论纤维增强复合材料与聚合物泡沫组成的夹层结构。

探讨轨道车辆用复合材料泡沫夹层结构中的一些力学性能及相应的试验方法。

复合材料是由两种或两种以上不同化学性质或物理性质的组分复合而成的材料。

复合材料具有质量轻、比强高,易于加工和改型、耐腐蚀、可设计性强等优点。

涉及到的材料包括碳纤维、玻璃纤维、环氧树脂和酚醛树脂等。

聚合物泡沫是一种最常见的芯材,主要有聚氯乙烯(PVC )、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU )、聚甲基丙烯酰亚胺(P M I)、聚醚酰亚胺(PE I)和丙烯腈苯乙烯(SAN 或AS)。

密度从30kg /m 3到300kg /m 3不等。

通常在复合材料中使用的泡沫密度在40~200kg /m 3之间。

夹层结构的力学性能取决于表层和芯部材料的力学性能及几何尺寸。

主要涉及夹层结构的强度和刚度。

强度主要指复合材料的拉、压性能,泡沫的剪切强度,夹层结构的疲劳强度和冲击时的力学行为。

复合材料层合壳体热弹耦合简化模型

８２．美国犹他州立大学机械与航空航天工程系，根４３２２）洛
摘
要：为有效分析复合材料层合壳体单向耦合的热弹性问题，于变分渐近方法（基ＶＡＭ）立热建
弹性简化壳体模型。根据Ｈａｌｎ扩展原理建立层合壳体三维能量方程，ｍｉｏｔ并利用壳体固有小参数
合壳体的柱形弯曲算例验证：该理论建模速度快（效单层板模型，比三维有限元法可减少２等相～３
阶计算量）具有很好的非线性逼近能力（；收敛于精确解）。
关键词：合材料力学；复简化模型；变分渐近法；三维应力重构；合材料层合壳复
ＣｉｉｓｉｏｕａｎＡｒａ，ＭｉｓｒｕｃｔｏｔｅｎＭｎｔｉｅｎｉｔｙｏｆＥｄａｉｎ，ＣｈｏｎｇｑｎｇＵｎｖｒｉｙ，Ｃｈｏｑｉ００ｉｉｅｓｔｎｇｎｇ４０４５，Ｐ．．ｉａ；ＲＣｈｎ２．ｐａｔｅｆＭｅｃｎｉｓａｄＡｅｏｐａｅＥｎｇｉｅｉＤｅｒｍｎｔｏｈａｃｎｒｓｃｎｅｒｎｇ，ＵｔｈＳｔｔｎｉｅｓｔａａｅＵｖｒｉｙ，Ｌｏｇｎ８２２，ＵＳＡ）ａ４３
合壳体在热环境下非线性动态稳定性，模拟弯曲但
时数值计算结果严重失真，生“ 剪自锁 ” 象，产横现其原因在于总应变能中包含横向剪切应变能的项在量级上不正确，厚度方向变化的剪切应变线性假设沿与上下表面剪应力为零自相矛盾，人为地引入与需由于仅考虑单向耦合热弹性问题，因壳体变形引起的温度改变忽略不计，到无二次项的Ｈｅｍ— 得ｌ

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Mechanics of Composite Materials
3. Particulate Composites Particulate composites consist of particles of one or more materials suspended in a matrix of another material. The particles can be either metallic or nonmetallic as can the matrix. Nonmetallic in nonmetallic composites Metallic in nonmetallic composites Metallic in metallic composites Nonmetallic in metallic composites
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Mechanics of Composite Materials
1.3 Mechanical Behavior of Composite Materials
1. Homogeneous and isotropic A homogeneous body has uniform properties throughout, i.e., the properties are not a function of position in the body.
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Mechanics of Composite Materials
1.1 Introduction 引言
1. Composite Materials
The word “composite” in composite material signifies that two or more materials are combined on a macroscopic scale to form a
useful material.
复合材料复合材料中的“复合”这个词表示由两种或多种材料ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ宏观尺度上组成的一种有用的材料。
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Mechanics of Composite Materials
复合材料的优点是，具有各种组分的最好特性，并且有些特性是组分材料所没有的，复合材料能改善的特性有 • • • • • • • • • • • Strength –强度 Stiffness – 刚度 Corrosion resistance – 耐腐蚀性 Wear resistance – 耐磨性 Attractiveness – 吸引性 Weight – 重量 Fatigue life – 疲劳寿命 Temperature-dependent behavior – 与温度有关的性能 Thermal insulation – 绝热性 Thermal conductivity – 导热性 Acoustical insulation – 隔音性
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Dodge Viper
Front grill of an Automobile
Different part of an airplane
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Mechanics of Composite Materials
Composite Bicycle Laminated Fiberglass Bow
Graphite Snowboard
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1 Introduction to Composite Materials 第1 章复合材料介绍
1.1 Introduction 引言[Enter] 1.2 Classification and Characteristics of Composite Materials 复合材料的分类与特性[Enter] 1.3 Mechanical Behavior of Composite Materials 复合材料的力学性能 [Enter] 1.4 Basic Terminology of Laminated Fiber-reinforced Composite Materials 层合纤维复合材料的基本术语[Enter]
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Mechanics of Composite Materials
2. Laminated Composites Laminated composites consist of layers of at least two different materials that are bonded together. Lamination is used to combine the best aspects of the constituent layers in order to achieve a more useful material. Bimetals Bimetals are laminates of two different metals with significantly coefficients of thermal expansion. Clad metals The cladding or sheating of one metal with another is done to obtain the best properties of both.
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•
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1. Fibrous Composites Long fibers in various forms (fiber and whisker) are inherently much stiffer and stronger than the same material in bulk form. Properties of fibers A fiber is characterized geometrically not only by its high length-todiameter ratio but by its near crystal-sized diameter. Properties of whiskers A whisker has essentially the same near crystal-sized diameter as a fiber, but generally very short and stubby although the length-todiameter ratio can be in the hundreds.
1.2 Classification and Characterisitcs of Composite Materials 复合材料的分类与特性
There are three commonly accepted types of composite materials: • • Fibrous composites which consist of fibers in a matrix 纤维复合材料，由纤维和基体组成 Laminated composites which consist of layers of various materials 层合复合材料，由多种材料层合组成 Particulate composites which are composed of particles in a matrix 颗粒复合材料，由颗粒和基体组成
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复合材料力学
Mechanics of Composite Materials
教材：R. M. 琼斯：复合材料力学（英文）
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2. Usages of Composites 复合材料的应用
自古以来，人们就会使用天然的复合材料——木材、竹、骨骼等。
最原始的人造复合材料是在粘土泥浆中掺稻草，制成土砖；在灰泥
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Laminated glass Window glass is durable enough to retain its transparency under the extremes of weather. However it is quiet brittle and is dangerous because it can break into many sharp-edged pieces. On the other hand, a plastic called polyvinyl butryal is very tough (deforms to high strains without fractue), but is very flexible and susceptible to scratching. Safety glass is a layer of polyvinyl butyral sandwiched between two layers of glass. The glass in the composite protects the plastic from scratching and gives it stiffness. The plastic provides the toughness of the composite. Thus, together, the glass and plastic protect each other In different ways and lead to a composite with properties that are vastly improved over those of its constituents.