先進(jìn)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料性能測試

第2章一般原理和展望3

S TURNER

2-1力學(xué)試驗(yàn)展望3

2-1-1力學(xué)試驗(yàn)的總體目標(biāo)3

2-1-2長纖維復(fù)合材料的服役力學(xué)性能5

2-1-3長纖維復(fù)合材料的力學(xué)試驗(yàn)策略6

2-2力學(xué)試驗(yàn)方法形式上的框架7

2-3復(fù)合材料力學(xué)試驗(yàn)的特征10

2-3-1來自各向異性彈性理論的特征10

2-3-2從現(xiàn)實(shí)中獲取的特征12

2-3-3力學(xué)試驗(yàn)的樣品和試樣14

2-4試驗(yàn)數(shù)據(jù)的性質(zhì)和質(zhì)量15

2-5長纖維復(fù)合材料的力學(xué)試驗(yàn)18

2-5-1基本性能18

2-5-2工程性能數(shù)據(jù)22

2-6結(jié)論評語25

參考文獻(xiàn)26

參考書目27

第3章試樣準(zhǔn)備29

F L MATTHEWS

3-1引言29

3-2層合板的生產(chǎn)29

3-3質(zhì)量檢查31

3-4試樣制備32

3-5應(yīng)變計(jì)33

3-6概要34

參考文獻(xiàn)34

第4章拉伸試驗(yàn)35

E W GODWIN

4-1引言35

4-2試驗(yàn)設(shè)備40

4-2-1試驗(yàn)機(jī)40

4-2-2數(shù)據(jù)采集41

4-2-3夾頭41

4-2-4對中42

4-2-5應(yīng)變測量43

4-3試樣的細(xì)節(jié)45

4-3-1概況45

4-3-2尺寸47

4-3-3端部墊片48

4-4試驗(yàn)程序50

4-5數(shù)據(jù)處理51

4-5-1應(yīng)力"para" label-module="para">

4-5-2彈性模量52

4-5-3泊松比53

4-5-4破壞53

4-6材料和試樣的準(zhǔn)備54

4-7實(shí)例56

4-8未來的發(fā)展57

參考文獻(xiàn)58

第5章壓縮61

F L MATTHEWS

5-1引言61

5-2試驗(yàn)類型63

5-3標(biāo)準(zhǔn)67

5-4試樣準(zhǔn)備68

5-5試樣形狀69

5-6實(shí)施和問題72

5-7典型的結(jié)果74

5-7-1背景74

5-7-2試驗(yàn)細(xì)節(jié)和試驗(yàn)結(jié)果74

5-8結(jié)論79

參考文獻(xiàn)80

第6章剪切83

W R BROUGHTON

6-1引言83

6-2試驗(yàn)方法84

6-2-1±45°拉伸試驗(yàn)84

6-2-210°偏心試驗(yàn)86

6-2-3軌道剪切試驗(yàn)88

6-2-4V形缺口梁試驗(yàn)91

6-2-5板扭曲試驗(yàn)94

6-2-6薄壁圓管的扭轉(zhuǎn)剪切96

6-3試驗(yàn)方法概要97

6-4數(shù)據(jù)比較98

6-5建議和結(jié)論99

6-6致謝100

參考文獻(xiàn)100

第7章彎曲103

J M HODGKINSON

7-1引言103

7-2三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)104

7-3推薦的試驗(yàn)方法的比較106

7-3-1試樣尺寸和試驗(yàn)裝置107

7-3-2計(jì)算108

7-4破壞模式110

7-5典型的數(shù)據(jù)111

7-5-1項(xiàng)目1111

7-5-2項(xiàng)目2113

7-6鋼柱"para" label-module="para">

7-7全厚度彎曲115

7-8結(jié)論115

參考文獻(xiàn)116

第8章橫向性能測試117

W R BROUGNTON

8-1引言117

8-2概要118

8-3拉伸試驗(yàn)方法119

8-3-1方形截面體120

8-3-2腰形試樣122

8-3-3平直側(cè)剖面標(biāo)距段的腰形試樣123

8-3-4I形截面試樣124

8-3-5C形截面和閉環(huán)試樣125

8-4壓縮試驗(yàn)方法126

8-4-1方形體127

8-4-2腰形試樣128

8-4-3具有平直側(cè)剖面標(biāo)距段的腰形試樣129

8-5剪切實(shí)驗(yàn)方法130

8-5-1短梁131

8-5-2雙切口實(shí)驗(yàn)132

8-5-3V形切槽口梁剪切134

8-5-4剪切數(shù)據(jù)比較135

8-6結(jié)束語135

8-7致謝135

參考文獻(xiàn)136

第9章層間斷裂韌性139

P ROBINSON AND J M HODGKINSON

9-1概述139

9-2專有名詞及代表值140

9-2-1臨界能量釋放率140

9-2-2能量釋放率與應(yīng)力強(qiáng)度因子間的關(guān)系141

9-2-3分層擴(kuò)展準(zhǔn)則141

9-2-4提高臨界能量釋放率和應(yīng)力強(qiáng)度因子的效應(yīng)141

9-3試驗(yàn)方法及規(guī)范綜述142

9-4Ⅰ型試驗(yàn) 145

9-4-1試件制備145

9-4-2試驗(yàn)步驟148

9-4-3測試結(jié)果的解釋150

9-5Ⅱ型試驗(yàn)157

9-5-1ELS試驗(yàn)157

9-5-2ENF試驗(yàn)160

9-6Ⅰ/Ⅱ混合型161

9-6-1FRMM試驗(yàn)161

9-6-2MMB試驗(yàn)162

9-7多向?qū)影?63

9-7-1Ⅰ型164

9-7-2Ⅱ型和Ⅰ/Ⅱ混合型165

9-8結(jié)論165

參考文獻(xiàn)166

第10章沖擊和損傷容限169

P J HOGG AND G A BIBO

10-1引言169

10-2沖擊試驗(yàn)169

10-2-1理論方面170

10-2-2沖擊試驗(yàn)測試方法171

10-2-3平面沖擊測試171

10-2-4非平面沖擊測試172

10-2-5沖擊測試技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化181

10-3損傷容限——沖擊后的壓縮182

10-4波音測試方法及有關(guān)變量184

10-4-1沖擊測試細(xì)節(jié)184

10-4-2壓縮測試細(xì)節(jié)185

10-4-3沖擊后壓縮試驗(yàn)數(shù)據(jù)186

10-4-4縮小的模型測試187

10-5數(shù)據(jù)分析189

10-6標(biāo)準(zhǔn)化狀況193

10-7未來發(fā)展趨勢193

參考文獻(xiàn)194

第11章疲勞199

P T CURTIS

11-1引言199

11-2基本思想199

11-2-1拉伸試驗(yàn)200

11-2-2壓縮試驗(yàn)202

11-2-3撓曲試驗(yàn)203

11-2-4剪切試驗(yàn)203

11-2-5雙軸疲勞204

11-3試驗(yàn)機(jī)和控制模式204

11-4數(shù)據(jù)形式205

11-5監(jiān)控疲勞損傷增長206

11-5-1顯微鏡206

11-5-2超聲波探傷207

11-5-3X射線照相208

11-5-4熱像技術(shù)208

11-6潛在的問題210

11-6-1應(yīng)力集中210

11-6-2頻率效應(yīng)210

11-6-3切削邊效應(yīng)211

11-6-4環(huán)境效應(yīng)211

11-7疲勞壽命預(yù)測212

11-7-1經(jīng)驗(yàn)理論212

11-7-2殘余強(qiáng)度劣化理論212

11-7-3剛度劣化理論212

11-7-4損傷累積模型213

11-8疲勞后殘余強(qiáng)度213

參考文獻(xiàn)214

第12章有機(jī)基體復(fù)合材料的環(huán)境測試217

G PRITCHARD

12-1前言217

12-2進(jìn)行環(huán)境測試的原因217

12-3環(huán)境對復(fù)合材料的威脅218

12-4標(biāo)準(zhǔn)測試219

12-5試樣調(diào)節(jié)222

12-6試驗(yàn)步驟223

12-7吸附行為的決定225

12-8通過吸收液體降低Tg值225

12-9復(fù)合材料在不利的環(huán)境中的性能226

12-9-1基體226

12-9-2增強(qiáng)227

12-9-3界面227

12-9-4復(fù)合材料與環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)227

12-9-5化學(xué)物質(zhì)所引起的物理變化227

12-9-6保護(hù)措施228

12-9-7機(jī)械應(yīng)力的影響228

12-10液體向復(fù)合材料中的擴(kuò)散230

12-10-1定性考慮230

12-10-2擴(kuò)散方程230

12-11吸附種類的分類232

12-12邊緣修正233

參考文獻(xiàn)235

第13章層合板復(fù)合材料的尺度效應(yīng)237

C SOUTIS

13-1引言237

13-2背景238

13-3失效研究238

13-3-1統(tǒng)計(jì)方法241

13-3-2斷裂力學(xué)理論245

13-4應(yīng)用實(shí)例246

13-4-1軸向拉伸加載247

13-4-2狹長層合板的彎曲248

13-5復(fù)合材料中的專用縮比技術(shù)249

13-6結(jié)論252

參考文獻(xiàn)253

第14章數(shù)據(jù)變化的統(tǒng)計(jì)模型和檢驗(yàn)255

L C WOLSTENHOLME

14-1引言255

14-2審視數(shù)據(jù)圖的重要性255

14-3基本統(tǒng)計(jì)方法257

14-4樣本統(tǒng)計(jì)分布257

14-5樣本差異檢驗(yàn)258

14-5-1參數(shù)假設(shè)方法258

14-5-2非參數(shù)假設(shè)方法263

14-6同時(shí)比較不同的樣本264

14-6-1置信區(qū)間265

14-6-2單因素方差分析266

14-6-3多因素方差分析266

14-6-4模型268

14-6-5模型核查268

14-6-6不完備數(shù)據(jù)269

14-7廣義線性模型269

參考文獻(xiàn)276

第15章標(biāo)準(zhǔn)測試方法的進(jìn)展和應(yīng)用279

G M SIMS

15-1簡介279

15-2測試方法的發(fā)展280

15-2-1新工作條款280

15-2-2委員會(huì)草案281

15-2-3國際標(biāo)準(zhǔn)草案281

15-2-4國際標(biāo)準(zhǔn)正式草案281

15-3測試方法的認(rèn)證282

15-3-1步驟282

15-3-2驗(yàn)證數(shù)據(jù)283

15-4標(biāo)準(zhǔn)和測試方法的來源284

15-4-1國際標(biāo)準(zhǔn)化組織284

15-4-2歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)285

15-4-3EN和ISO的維也納協(xié)議285

15-4-4國際預(yù)標(biāo)準(zhǔn)化研究286

15-4-5國家標(biāo)準(zhǔn)287

15-4-6行業(yè)和其他分組288

15-5復(fù)合材料測試方法的融合288

15-6推薦的力學(xué)測試方法290

參考文獻(xiàn)2912100433B

本書主要介紹了先進(jìn)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的試樣制備、各種試驗(yàn)方法、環(huán)境效應(yīng)、尺度效應(yīng)、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)模型以及標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的發(fā)展和使用。本書結(jié)構(gòu)編排獨(dú)具匠心，通過多位材料領(lǐng)域內(nèi)專家的介紹，解決了如何將試驗(yàn)機(jī)及相關(guān)的試驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用于各向異性的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中的問題，并且涵蓋了很多針對纖維復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)方法。

本書內(nèi)容翔實(shí)，覆蓋面廣，實(shí)用性很強(qiáng)。

本書適用于從事復(fù)合材料方面工作的工程技術(shù)人員。

硼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是指以硼纖維為增強(qiáng)劑的復(fù)合材料 。

按照基體的種類，可分為硼纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料和硼纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料兩大類 。

常用的增強(qiáng)纖維有玻璃纖維、碳纖維、塑膠等。作為纖維增強(qiáng)材料的還有硼纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維和芳綸纖維等。土木工程領(lǐng)域常用的FRP材料主要有；碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料( CFRP)、玻璃纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料(GFRP)、芳綸纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料( AFRP)。