復(fù)合材料的高實(shí)用性 復(fù)材云集|復(fù)合材料
復(fù)合材料,是兩種或以上的性質(zhì)、性能各異的材料,通過(guò)特殊的技術(shù)及工藝結(jié)合在一起的產(chǎn)物,各種材料原有性狀不變,相互補(bǔ)長(zhǎng)取短,使性能得到提升。復(fù)合材料一般擁有比單一材料更為強(qiáng)大的性能。
在自然界中,許多物質(zhì)都可以看成是復(fù)合材料,竹子和木頭是由纖維素和木質(zhì)素組成的復(fù)合材料,動(dòng)物的骨胳是由脆而硬的無(wú)機(jī)磷酸鹽和軟而韌的蛋白質(zhì)骨膠復(fù)合而成,是一種既強(qiáng)又韌的復(fù)合材料?! ∪藗?cè)谏a(chǎn)和生活中,已經(jīng)創(chuàng)造了大量的復(fù)合材料,小到家里的桌椅板凳,大到飛機(jī)火箭,隨處可見(jiàn)復(fù)合材料的影子,大部分的高強(qiáng)度現(xiàn)代化材料都屬于復(fù)合材料?! ?/p>
在航空航天領(lǐng)域,由于復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性好,比強(qiáng)度、比剛度高,被用于制造飛機(jī)的機(jī)翼,前機(jī)身、衛(wèi)星天線以及支撐結(jié)構(gòu),發(fā)動(dòng)機(jī)殼體以及航天飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件等?! ?/p>
在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域,復(fù)合材料具有特殊的振動(dòng)阻尼特性,可以減振和降低噪聲、抗疲勞的性能好,損傷以后易于修理,便于整體的成形,可用于制造汽車(chē)的車(chē)身、受力構(gòu)件、傳動(dòng)軸、發(fā)動(dòng)機(jī)架以及其內(nèi)部的構(gòu)件?! ?/p>


在化工、紡織和機(jī)械制造領(lǐng)域,有著良好的耐蝕性的碳纖維與樹(shù)脂基體復(fù)合材料,可用于制造化工設(shè)備、紡織機(jī)、造紙機(jī)、復(fù)印機(jī)、高速機(jī)床以及精密的儀器等?! 】梢韵胂蟮氖?,如果沒(méi)有復(fù)合材料,世界應(yīng)該就不是現(xiàn)在的模樣了。無(wú)論是人們的日常生活,還是交通車(chē)行,又或者是信息、通信、制造領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展,都與復(fù)合材料息息相關(guān)。
復(fù)合材料拉伸變形測(cè)量 復(fù)合材料的性能不同于其組分材料,它保持了原材料的某些特點(diǎn),形成復(fù)合材料又可獲得強(qiáng)度、剛度、韌性、硬度、壽命、抗腐蝕等經(jīng)過(guò)改善的性能。通過(guò)控制和調(diào)節(jié)原材料的配比和工藝,可獲得不同性能的復(fù)合材料,它是可以對(duì)性能進(jìn)行設(shè)計(jì)的新穎材料?! ?fù)合材料力學(xué)性能的研究,對(duì)于材料的設(shè)計(jì)和選用非常關(guān)鍵。某大學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了復(fù)合材料的拉伸實(shí)驗(yàn),并采用新拓三維的XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行圖像采集及數(shù)據(jù)分析,旨在研究該種復(fù)合材料試樣受力拉伸所產(chǎn)生的變形,從而分析其力學(xué)性能?! ‘?dāng)拉伸試驗(yàn)機(jī)開(kāi)始工作時(shí),XTDIC系統(tǒng)同步進(jìn)行圖像采集,直至復(fù)合材料試件斷裂,停止并完成采集,并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析?! ?br>

復(fù)合材料擁有優(yōu)良的性能,很高的實(shí)用性,如果沒(méi)有復(fù)合材料,這個(gè)世界就會(huì)失去很多方便和舒適。另外,復(fù)合材料力學(xué)性能有它的復(fù)雜性和特殊性,需要將復(fù)合材料的力學(xué)性能用數(shù)據(jù)表達(dá)出來(lái),才能更好地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)制造之中?! ”敬螌?shí)驗(yàn)采用非接觸式的新拓三維XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng),對(duì)樣件進(jìn)行全場(chǎng)測(cè)量,在拉伸過(guò)程中分析其應(yīng)變變形情況,可以了解復(fù)合材料在受力拉伸時(shí),材料在彈性范圍內(nèi)及塑性范圍內(nèi)抵抗伸長(zhǎng)變形的能力及斷裂的特性。 從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果可見(jiàn),隨著拉伸實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,試件產(chǎn)生明顯的變形和位移,關(guān)鍵部位的位移值和應(yīng)變值不斷增加,由于拉應(yīng)力的作用,試件關(guān)鍵部位因產(chǎn)生斷裂而破壞。通過(guò)采集記錄和測(cè)量分析被測(cè)試試件的破壞模式,可獲取反映材料力學(xué)性能的數(shù)據(jù),與極限元模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),從而更好地指導(dǎo)復(fù)合材料的研究、設(shè)計(jì)和優(yōu)化。