先进纤维增强复合材料性能测试

第2章一般原理和展望3

S TURNER

2-1力学试验展望3

2-1-1力学试验的总体目标3

2-1-2长纤维复合材料的服役力学性能5

2-1-3长纤维复合材料的力学试验策略6

2-2力学试验方法形式上的框架7

2-3复合材料力学试验的特征10

2-3-1来自各向异性弹性理论的特征10

2-3-2从现实中获取的特征12

2-3-3力学试验的样品和试样14

2-4试验数据的性质和质量15

2-5长纤维复合材料的力学试验18

2-5-1基本性能18

2-5-2工程性能数据22

2-6结论评语25

参考文献26

参考书目27

第3章试样准备29

F L MATTHEWS

3-1引言29

3-2层合板的生产29

3-3质量检查31

3-4试样制备32

3-5应变计33

3-6概要34

参考文献34

第4章拉伸试验35

E W GODWIN

4-1引言35

4-2试验设备40

4-2-1试验机40

4-2-2数据采集41

4-2-3夹头41

4-2-4对中42

4-2-5应变测量43

4-3试样的细节45

4-3-1概况45

4-3-2尺寸47

4-3-3端部垫片48

4-4试验程序50

4-5数据处理51

4-5-1应力"para" label-module="para">

4-5-2弹性模量52

4-5-3泊松比53

4-5-4破坏53

4-6材料和试样的准备54

4-7实例56

4-8未来的发展57

参考文献58

第5章压缩61

F L MATTHEWS

5-1引言61

5-2试验类型63

5-3标准67

5-4试样准备68

5-5试样形状69

5-6实施和问题72

5-7典型的结果74

5-7-1背景74

5-7-2试验细节和试验结果74

5-8结论79

参考文献80

第6章剪切83

W R BROUGHTON

6-1引言83

6-2试验方法84

6-2-1±45°拉伸试验84

6-2-210°偏心试验86

6-2-3轨道剪切试验88

6-2-4V形缺口梁试验91

6-2-5板扭曲试验94

6-2-6薄壁圆管的扭转剪切96

6-3试验方法概要97

6-4数据比较98

6-5建议和结论99

6-6致谢100

参考文献100

第7章弯曲103

J M HODGKINSON

7-1引言103

7-2三点弯曲和四点弯曲试验104

7-3推荐的试验方法的比较106

7-3-1试样尺寸和试验装置107

7-3-2计算108

7-4破坏模式110

7-5典型的数据111

7-5-1项目1111

7-5-2项目2113

7-6钢柱"para" label-module="para">

7-7全厚度弯曲115

7-8结论115

参考文献116

第8章横向性能测试117

W R BROUGNTON

8-1引言117

8-2概要118

8-3拉伸试验方法119

8-3-1方形截面体120

8-3-2腰形试样122

8-3-3平直侧剖面标距段的腰形试样123

8-3-4I形截面试样124

8-3-5C形截面和闭环试样125

8-4压缩试验方法126

8-4-1方形体127

8-4-2腰形试样128

8-4-3具有平直侧剖面标距段的腰形试样129

8-5剪切实验方法130

8-5-1短梁131

8-5-2双切口实验132

8-5-3V形切槽口梁剪切134

8-5-4剪切数据比较135

8-6结束语135

8-7致谢135

参考文献136

第9章层间断裂韧性139

P ROBINSON AND J M HODGKINSON

9-1概述139

9-2专有名词及代表值140

9-2-1临界能量释放率140

9-2-2能量释放率与应力强度因子间的关系141

9-2-3分层扩展准则141

9-2-4提高临界能量释放率和应力强度因子的效应141

9-3试验方法及规范综述142

9-4Ⅰ型试验 145

9-4-1试件制备145

9-4-2试验步骤148

9-4-3测试结果的解释150

9-5Ⅱ型试验157

9-5-1ELS试验157

9-5-2ENF试验160

9-6Ⅰ/Ⅱ混合型161

9-6-1FRMM试验161

9-6-2MMB试验162

9-7多向层板163

9-7-1Ⅰ型164

9-7-2Ⅱ型和Ⅰ/Ⅱ混合型165

9-8结论165

参考文献166

第10章冲击和损伤容限169

P J HOGG AND G A BIBO

10-1引言169

10-2冲击试验169

10-2-1理论方面170

10-2-2冲击试验测试方法171

10-2-3平面冲击测试171

10-2-4非平面冲击测试172

10-2-5冲击测试技术标准化181

10-3损伤容限——冲击后的压缩182

10-4波音测试方法及有关变量184

10-4-1冲击测试细节184

10-4-2压缩测试细节185

10-4-3冲击后压缩试验数据186

10-4-4缩小的模型测试187

10-5数据分析189

10-6标准化状况193

10-7未来发展趋势193

参考文献194

第11章疲劳199

P T CURTIS

11-1引言199

11-2基本思想199

11-2-1拉伸试验200

11-2-2压缩试验202

11-2-3挠曲试验203

11-2-4剪切试验203

11-2-5双轴疲劳204

11-3试验机和控制模式204

11-4数据形式205

11-5监控疲劳损伤增长206

11-5-1显微镜206

11-5-2超声波探伤207

11-5-3X射线照相208

11-5-4热像技术208

11-6潜在的问题210

11-6-1应力集中210

11-6-2频率效应210

11-6-3切削边效应211

11-6-4环境效应211

11-7疲劳寿命预测212

11-7-1经验理论212

11-7-2残余强度劣化理论212

11-7-3刚度劣化理论212

11-7-4损伤累积模型213

11-8疲劳后残余强度213

参考文献214

第12章有机基体复合材料的环境测试217

G PRITCHARD

12-1前言217

12-2进行环境测试的原因217

12-3环境对复合材料的威胁218

12-4标准测试219

12-5试样调节222

12-6试验步骤223

12-7吸附行为的决定225

12-8通过吸收液体降低Tg值225

12-9复合材料在不利的环境中的性能226

12-9-1基体226

12-9-2增强227

12-9-3界面227

12-9-4复合材料与环境的化学反应227

12-9-5化学物质所引起的物理变化227

12-9-6保护措施228

12-9-7机械应力的影响228

12-10液体向复合材料中的扩散230

12-10-1定性考虑230

12-10-2扩散方程230

12-11吸附种类的分类232

12-12边缘修正233

参考文献235

第13章层合板复合材料的尺度效应237

C SOUTIS

13-1引言237

13-2背景238

13-3失效研究238

13-3-1统计方法241

13-3-2断裂力学理论245

13-4应用实例246

13-4-1轴向拉伸加载247

13-4-2狭长层合板的弯曲248

13-5复合材料中的专用缩比技术249

13-6结论252

参考文献253

第14章数据变化的统计模型和检验255

L C WOLSTENHOLME

14-1引言255

14-2审视数据图的重要性255

14-3基本统计方法257

14-4样本统计分布257

14-5样本差异检验258

14-5-1参数假设方法258

14-5-2非参数假设方法263

14-6同时比较不同的样本264

14-6-1置信区间265

14-6-2单因素方差分析266

14-6-3多因素方差分析266

14-6-4模型268

14-6-5模型核查268

14-6-6不完备数据269

14-7广义线性模型269

参考文献276

第15章标准测试方法的进展和应用279

G M SIMS

15-1简介279

15-2测试方法的发展280

15-2-1新工作条款280

15-2-2委员会草案281

15-2-3国际标准草案281

15-2-4国际标准正式草案281

15-3测试方法的认证282

15-3-1步骤282

15-3-2验证数据283

15-4标准和测试方法的来源284

15-4-1国际标准化组织284

15-4-2欧洲标准化委员会285

15-4-3EN和ISO的维也纳协议285

15-4-4国际预标准化研究286

15-4-5国家标准287

15-4-6行业和其他分组288

15-5复合材料测试方法的融合288

15-6推荐的力学测试方法290

参考文献2912100433B

本书主要介绍了先进纤维增强复合材料的试样制备、各种试验方法、环境效应、尺度效应、数据的统计模型以及标准试验方法的发展和使用。本书结构编排独具匠心，通过多位材料领域内专家的介绍，解决了如何将试验机及相关的试验技术应用于各向异性的纤维增强复合材料中的问题，并且涵盖了很多针对纤维复合材料的实验方法。

本书内容翔实，覆盖面广，实用性很强。

本书适用于从事复合材料方面工作的工程技术人员。

硼纤维增强复合材料是指以硼纤维为增强剂的复合材料 。

按照基体的种类，可分为硼纤维增强树脂基复合材料和硼纤维增强金属基复合材料两大类 。

常用的增强纤维有玻璃纤维、碳纤维、塑胶等。作为纤维增强材料的还有硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维和芳纶纤维等。土木工程领域常用的FRP材料主要有；碳纤维增强聚合物复合材料( CFRP)、玻璃纤维增强聚合物复合材料(GFRP)、芳纶纤维增强聚合物复合材料( AFRP)。