復(fù)合材料的力學(xué)性能指標(biāo)與其 “多相、各向異性” 的結(jié)構(gòu)特性密切相關(guān)，需針對性評估其承載、變形、斷裂等核心能力；而力學(xué)測試則需結(jié)合材料特性（如纖維方向、基體類型）和應(yīng)用場景（如航空、建筑）選擇標(biāo)準(zhǔn)方法，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和工程適用性。

一、復(fù)合材料常用的力學(xué)性能指標(biāo)

復(fù)合材料的力學(xué)性能指標(biāo)通常分為基本性能、剛度性能、強(qiáng)度性能和疲勞/斷裂性能。

1、基本性能

• 纖維體積含量（Fiber Volume Fraction, Vf）：纖維在復(fù)合材料總體積中所占的比例。這是最重要的一個(gè)基本參數(shù)，直接決定材料的剛度和強(qiáng)度。
• 孔隙率（Porosity）：材料內(nèi)部孔隙的體積含量。孔隙是缺陷的主要來源，會(huì)顯著降低材料的力學(xué)性能，尤其是層間性能。

2、剛度性能（描述材料抵抗變形能力的指標(biāo)）

• 彈性模量（Elastic Modulus）：
• 縱向模量（E1）：沿纖維方向的拉伸/壓縮模量。主要由高性能纖維（如碳纖維、玻璃纖維）決定，非常高。
• 橫向模量（E2）：垂直于纖維方向的拉伸/壓縮模量。主要由基體（如環(huán)氧樹脂）決定，相對較低。
• 面內(nèi)剪切模量（G12）：描述材料抵抗面內(nèi)剪切變形的能力。由纖維和基體共同作用。
• 泊松比（Poisson‘s Ratio, ν12）：沿纖維方向拉伸時(shí)，橫向收縮應(yīng)變與縱向伸長應(yīng)變的比值。反映了材料的橫向變形特性。

3、強(qiáng)度性能（描述材料抵抗破壞能力的指標(biāo)）

• 拉伸強(qiáng)度（Tensile Strength）：
• 縱向拉伸強(qiáng)度（X?）：沿纖維方向的抗拉強(qiáng)度。非常高，是復(fù)合材料優(yōu)勢的體現(xiàn)。
• 橫向拉伸強(qiáng)度（Y?）：垂直于纖維方向的抗拉強(qiáng)度。較低，主要由較弱的樹脂基體決定。
• 壓縮強(qiáng)度（Compressive Strength）：
• 縱向壓縮強(qiáng)度（Xc）：沿纖維方向的抗壓強(qiáng)度。通常低于拉伸強(qiáng)度，對纖維的屈曲非常敏感。
• 橫向壓縮強(qiáng)度（Yc）：垂直于纖維方向的抗壓強(qiáng)度。
• 彎曲強(qiáng)度（Flexural Strength）：材料抵抗彎曲斷裂的能力。是拉伸和壓縮性能的綜合體現(xiàn)，是常用的質(zhì)量控制指標(biāo)。
• 面內(nèi)剪切強(qiáng)度（In-plane Shear Strength, S）：材料在面內(nèi)剪切應(yīng)力下發(fā)生破壞的最大應(yīng)力。
• 層間剪切強(qiáng)度（Interlaminar Shear Strength, ILSS）：評價(jià)層合板層與層之間粘結(jié)強(qiáng)度的重要指標(biāo)。對基體性能和界面性能非常敏感。

4、疲勞與斷裂性能

• 疲勞壽命（Fatigue Life）：在循環(huán)載荷下，材料直到破壞所經(jīng)歷的循環(huán)次數(shù)。復(fù)合材料通常具有比金屬更好的疲勞性能。
• 斷裂韌性（Fracture Toughness）：
• 層間斷裂韌性（GIC, GIIC）：分別衡量材料抵抗I型（張開型）和II型（滑開型）層間裂紋擴(kuò)展的能力。是評價(jià)復(fù)合材料抗分層能力的關(guān)鍵參數(shù)

如何選擇合適的測試設(shè)備

1、明確測試需求：首先要清楚測試的目的和預(yù)期目標(biāo)，確定需要測試的參數(shù)，如電壓、電流、頻率、扭矩、位移等，同時(shí)評估測試的環(huán)境條件，如溫度、濕度、電磁干擾等，選擇能在特定環(huán)境下穩(wěn)定工作的儀器。

2、考慮技術(shù)參數(shù)：根據(jù)測試需求，關(guān)注儀器的精度、分辨率、靈敏度、帶寬、采樣率、量程等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，確保儀器能夠準(zhǔn)確測量所需參數(shù)。例如，扭矩傳感器精度需達(dá) ±0.5% FS，量程覆蓋 50N?m 至 10kN?m，適配從轉(zhuǎn)向管柱到驅(qū)動(dòng)橋的測試需求。

3、關(guān)注擴(kuò)展性和兼容性：考慮儀器的軟件和硬件升級能力、模塊化設(shè)計(jì)以及遠(yuǎn)程控制與診斷功能，以滿足未來可能出現(xiàn)的新需求。同時(shí)，要確保儀器的接口類型、數(shù)據(jù)格式與現(xiàn)有系統(tǒng)兼容，便于與其他設(shè)備和軟件集成。

北京沃華慧通測控技術(shù)有限公司的產(chǎn)品覆蓋多個(gè)領(lǐng)域，包括可靠性測試、力學(xué)測試、智能檢測等，主要設(shè)備如下：

1、力學(xué)測試設(shè)備：用于材料的拉伸、壓縮、彎曲等力學(xué)性能測試，支持高精度數(shù)據(jù)采集和分析。

2、可靠性測試設(shè)備：模擬產(chǎn)品在不同角度和高度下的跌落情況，評估其抗沖擊性能。

3、機(jī)器人集成解決方案：包括手機(jī)自動(dòng)上下料機(jī)器人、物料巡檢機(jī)器人等，提升產(chǎn)線自動(dòng)化水平。