研究单层复合材料制造纤维排列截面分析显微镜
层合复合材料的特性
前面各节是研究单层复合材料。但实际上复合材料极少是单层,而
是由许多单层粘结在一起的。如果各层在制造时纤维方向是任意排列在
基体中,则组成的复合材料的面内性能是相近的,这是准各向同性复合
材料。但若各单层的纤维是单向排列在基体中,则该复合材料具有正交
各向异性特征。将其叠合成层合板,则其复合材料性能取决于层合板中
各单层的排列方向
在对复合材料成形时,将不同单层叠合起来,相邻两层之间有一层
树脂,该层中没有纤维。
如果复合材料受弯曲,在其横截面上将产生剪应力。限制剪应力值
的主要是基体的剪切强度;而基体的剪切强度一般较低。这佯,会在各
单层之间产生分层,这是受弯曲时复合材料破坏的主要原因之一。
在前面各节中只考虑了面内应力情况,因为单层的厚度很小,不足
以支持面外载荷。如果由许多单层叠合起来,复合材料的厚度增大,则
复合材料可同时承受面内力和弯曲力矩。再有,如果复合材料是由任意
方向排列的纤维制造的,就能得到均匀厚度与准各向同性特性;如果沿
厚度各层的纤维方向不同,则复合材料是不均匀的,产生的应力状态很
复杂,在面内力作用下也可能产生弯矩。