復(fù)合材料力學(xué)性能的試驗評價方法及其標準化動向:摘要：復(fù)合材料力學(xué)性能的試驗評價方法及其標準化是關(guān)系到加速復(fù)合材料的發(fā)展和擴大應(yīng)用領(lǐng)域的重要課題。本文綜述了復(fù)合材料力學(xué)性能的試驗評價方法及其標準化的現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)行試驗方法及標準中存在的問題和國際研究動向，提出了我國今后對復(fù)合材料試驗方法及標準化研究和開發(fā)方向的建議。
關(guān)鍵詞：復(fù)合材料 力學(xué)特性 試驗方法 標準化
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。為了進一步擴大復(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，試驗技術(shù)和評價方法的研究是必不可少的。
復(fù)合材料力學(xué)性能的試驗與評價在復(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)計中。試驗與評價在優(yōu)化加工工藝、分析組分材料性能對復(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，為了根據(jù)使用條件和環(huán)境合理準確地設(shè)計復(fù)合材料，需要可靠和真實的復(fù)合材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)、設(shè)計數(shù)據(jù)，來源于可靠的測試評價方法，因而復(fù)合材料力學(xué)性能的測試與評價方法的確立是正確設(shè)計復(fù)合材料，確保力學(xué)性能和使用質(zhì)量、擴大應(yīng)用范圍的重要研究課題。在制定復(fù)合材料的試驗方法與標準時，特別需要考慮的是與國際標準的接軌，以促進復(fù)合材料產(chǎn)品的市場發(fā)展，將我國的標準化運作同國際組織的標準化研究逐步銜接起來，使測試標準更加規(guī)范，消除貿(mào)易上的技術(shù)障礙，有效地促進信息交流和共享。實驗方法的標準化也是復(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)濟效益和社會效益。
2 試驗、評價方法與標準化現(xiàn)狀
2．l 特性評價的物理意義
與通常的金屬材料及其它結(jié)構(gòu)材料相比，復(fù)合材料具有無延伸性和異向性顯著的特點，因此與通常的金屬材料不同，存在三個問題：（1）在夾持部無因塑性變形而引起的緩和應(yīng)力集中作用；（2）在測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)特性試驗與評價方法作為既定標準已不鮮見，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“標準”，但同樣存在不盡人意之處。理想的情況下，力學(xué)特性試驗法應(yīng)該是評價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，得不到材料的真實數(shù)據(jù)，因此在應(yīng)用這些試驗方法和標準時，必須充分理解和認識它們的物理意義。