復(fù)合材料力學(xué)性能的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法及其標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)向

復(fù)合材料力學(xué)性能的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法及其標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)向:摘要：復(fù)合材料力學(xué)性能的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法及其標(biāo)準(zhǔn)化是關(guān)系到加速?gòu)?fù)合材料的發(fā)展和擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域的重要課題。本文綜述了復(fù)合材料力學(xué)性能的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法及其標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)行試驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題和國(guó)際研究動(dòng)向，提出了我國(guó)今后對(duì)復(fù)合材料試驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)化研究和開發(fā)方向的建議。
關(guān)鍵詞：復(fù)合材料 力學(xué)特性 試驗(yàn)方法 標(biāo)準(zhǔn)化
1 前言
樹脂基復(fù)合材料作為一種新型材料，以其輕量、耐腐蝕及良好的力學(xué)性能等而倍受青睞。由于其優(yōu)良的特性，復(fù)合材料的研究和應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注，目前已被廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、超導(dǎo)、汽車及建筑等領(lǐng)域。為了進(jìn)一步擴(kuò)大復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域，作為材料性能和安全可靠性保證的手段，試驗(yàn)技術(shù)和評(píng)價(jià)方法的研究是必不可少的。
復(fù)合材料力學(xué)性能的試驗(yàn)與評(píng)價(jià)在復(fù)合材料的開發(fā)與應(yīng)用中發(fā)揮著極其重要的作用，尤其是在材料設(shè)計(jì)中。試驗(yàn)與評(píng)價(jià)在優(yōu)化加工工藝、分析組分材料性能對(duì)復(fù)合材料整體性能的影響及降低材料成本等方面均具有十分重要的意義。高性能復(fù)合材料的設(shè)計(jì)與加工，需要充分把握復(fù)合材料的力學(xué)性能，從而明確開發(fā)目標(biāo)與既用材料的差別，以確立高性能復(fù)合材料的開發(fā)方針。同時(shí)，為了根據(jù)使用條件和環(huán)境合理準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)復(fù)合材料，需要可靠和真實(shí)的復(fù)合材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，來(lái)源于可靠的測(cè)試評(píng)價(jià)方法，因而復(fù)合材料力學(xué)性能的測(cè)試與評(píng)價(jià)方法的確立是正確設(shè)計(jì)復(fù)合材料，確保力學(xué)性能和使用質(zhì)量、擴(kuò)大應(yīng)用范圍的重要研究課題。在制定復(fù)合材料的試驗(yàn)方法與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，特別需要考慮的是與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的接軌，以促進(jìn)復(fù)合材料產(chǎn)品的市場(chǎng)發(fā)展，將我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)作同國(guó)際組織的標(biāo)準(zhǔn)化研究逐步銜接起來(lái)，使測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)更加規(guī)范，消除貿(mào)易上的技術(shù)障礙，有效地促進(jìn)信息交流和共享。實(shí)驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化也是復(fù)合材料發(fā)展和應(yīng)用中必須解決的問題，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2 試驗(yàn)、評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀
2．l 特性評(píng)價(jià)的物理意義
與通常的金屬材料及其它結(jié)構(gòu)材料相比，復(fù)合材料具有無(wú)延伸性和異向性顯著的特點(diǎn)，因此與通常的金屬材料不同，存在三個(gè)問題：（1）在夾持部無(wú)因塑性變形而引起的緩和應(yīng)力集中作用；（2）在測(cè)試部難以獲得均勻的應(yīng)力分布；（3）在應(yīng)力傳遞部容易引起破壞等問題。目前，復(fù)合材料的力學(xué)特性試驗(yàn)與評(píng)價(jià)方法作為既定標(biāo)準(zhǔn)已不鮮見，但多數(shù)都存在上述問題。其中有些已歷經(jīng)修改而成為具有較高水平的“標(biāo)準(zhǔn)”，但同樣存在不盡人意之處。理想的情況下，力學(xué)特性試驗(yàn)法應(yīng)該是評(píng)價(jià)材料某一物理特性值的，但許多情況下都由于應(yīng)力集中等影響而只能獲得表現(xiàn)值，得不到材料的真實(shí)數(shù)據(jù)，因此在應(yīng)用這些試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須充分理解和認(rèn)識(shí)它們的物理意義。