樹脂基復(fù)合材料的剛度特性由組分材料的性質(zhì)、增強(qiáng)材料的取向和所占的體積分?jǐn)?shù)決定。樹脂基復(fù)合材料的力學(xué)研究表明,對(duì)于宏觀均勻的樹脂基復(fù)合材料,彈性特性復(fù)合是一種混合效應(yīng),表現(xiàn)為各種形式的混合律,它是組分材料剛性在某種意義上的平均,界面缺陷對(duì)它作用不是明顯。
由于制造工藝、隨機(jī)因素的影響,在實(shí)際復(fù)合材料中不可避免地存在各種不均勻性和不連續(xù)性,殘余應(yīng)力、空隙、裂紋、界面結(jié)合不完善等都會(huì)影響到材料的彈性性能。此外,纖維(粒子)的外形、規(guī)整性、分布均勻性也會(huì)影響材料的彈性性能。但總體而言,樹脂基復(fù)合材料的剛度是相材料穩(wěn)定的宏觀反映。
對(duì)于樹脂基復(fù)合材料的層合結(jié)構(gòu),基于單層的不同材質(zhì)和性能及鋪層的方向可出現(xiàn)耦合變形,使得剛度分析變得復(fù)雜。另一方面,也可以通過(guò)對(duì)單層的彈性常數(shù)(包括彈性模量和泊松比)進(jìn)行設(shè)計(jì),進(jìn)而選擇鋪層方向、層數(shù)及順序?qū)雍辖Y(jié)構(gòu)的剛度進(jìn)行設(shè)計(jì),以適應(yīng)不同場(chǎng)合的應(yīng)用要求。
2、玻璃鋼儲(chǔ)罐用樹脂基復(fù)合材料的強(qiáng)度
材料的強(qiáng)度首先和破壞聯(lián)系在一起。樹脂基復(fù)合材料的破壞是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,且破壞模式復(fù)雜。各組分性能對(duì)破壞的作用機(jī)理、各種缺陷對(duì)強(qiáng)度的影響,均有街于具體深入研究。
樹脂基復(fù)合材強(qiáng)度的復(fù)合是一種協(xié)同效應(yīng),從組分材料的性能和樹脂基復(fù)合材料本身的細(xì)觀結(jié)構(gòu)導(dǎo)出其強(qiáng)度性質(zhì)。對(duì)于最簡(jiǎn)單的情形,即單向樹脂基復(fù)合材料的強(qiáng)度和破壞的細(xì)觀力學(xué)研究,還不夠成熟。
玻璃鋼儲(chǔ)罐用單向樹脂基復(fù)合材料的軸向拉、壓強(qiáng)度不等,軸向壓縮問(wèn)題比拉伸問(wèn)題復(fù)雜。其破壞機(jī)理也與拉伸不同,它伴隨有纖維在基體中的局部屈曲。實(shí)驗(yàn)得知:?jiǎn)蜗驑渲鶑?fù)合材料在軸向壓縮下,碳纖維是剪切破壞的;凱芙拉(Kevlar)纖維的破壞模式是扭結(jié);玻璃纖維一般是彎曲破壞。