补充资料：复合材料破坏机理

复合材料破坏机理
failure mechanism of composite materials

　　复合材料破坏机理failure meehanism of com-posite materials复合材料破坏的发生和发展过程的规律性。复合材料是细观非匀质材料，本质上是结构物。破坏模式不是宏观均匀单元的整体破坏，而是细观不均匀结构物中最薄弱环节首先发生破坏。这种破坏称为细观损伤。经过损伤的不断积累和损伤区的不断扩展，达到一定的容量和程度之后，才发生整体断裂。 由于复合材料的可设计性，通过选择不同性能的组分材料、结合状态、纤维铺设方式等，可获得具有不同性能、满足不同要求的材料。复合材料和使用条件的这种多样性，使得细观薄弱环节各不相同，导致损伤发生和发展过程也不尽相同。因此，复合材料破坏机理必然是形式多样和比较复杂。 复合材料最基本的损伤形式有4种:①基体开裂。主要是由于基体断裂应变比较小造成。如采用脆性树脂基体时，固化收缩就可能造成基体内部的开裂。②纤维一基体界面脱粘。主要是由于纤维和基体之间的剪切应力大于界面的粘接强度所造成。③纤维断裂。主要是由于脆性纤维(如玻璃纤维、碳纤维等)强度离散性大，在一定的外力作用下，纤维的脆弱部位较早发生断裂。④层间分层。由于垂直于层面的层间拉伸正应力或层间剪切应力所引起。层间应力状态和复合材料的纤维铺设形式有直接关系。 复合材料出现损伤并不意味着材料马上失效，往往还可以经历较长的使用过程，直至损伤达到一定的容限。出现损伤后，材料的使用寿命与损伤形式、扩展特征及使用条件有直接关系。损伤的发生将造成一定范围内的应力重分布，即可能使原有应力集中缓和，也可能形成新的应力集中。条件不同，损伤造成的结果也不同。例如，纤维一基体界面的脱粘将造成材料压缩强度和剪切强度的下降，但一定程度的脱粘却能提高材料的冲击韧性，甚至可能提高纤维方向的拉伸强度。 对复合材料破坏机理的研究和了解，是为了进行最优材料的设计，以及为发展新的复合材料提供理论依据。(张汝光)
　　

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