航空非金属材料性能测试技术 5 复合材料PDF格式文档图书下载

1 基础知识 1

1.1 复合材料的特点及其分类 1

1.1.1 复合材料的定义 1

1.1.2 复合材料的特点 2

1.1.3 复合材料的分类 4

1.1.4 单层、单向板与层合板 5

1.1.5 复合材料的性能与材料形式 6

1.2 复合材料的组成及其成型工艺 6

1.2.1 复合材料的组成 6

1.2.2 复合材料成型工艺 12

1.3 复合材料测试基础 17

1.3.1 复合材料性能测试的基本要求 17

1.3.2 复合材料性能测试的一般过程 18

1.3.3 试验数据处理 19

1.3.4 名词与术语 20

2 组分材料的实验表征 27

2.1 纤维试验 27

2.1.1 纤维物理性能 27

2.1.2 纤维拉伸性能 29

2.2 基体材料试验 32

2.2.1 树脂基体化学组分分析 32

2.2.2 树脂基体固化反应特性分析 33

2.2.3 树脂基体物理性能 33

2.2.4 树脂基体力学性能 35

2.3 预浸料试验 41

2.3.1 树脂含量 41

2.3.2 纤维面密度 44

2.3.3 挥发分含量 45

2.3.4 树脂流动性 46

2.3.5 凝胶时间 47

2.3.6 黏性／铺覆性 48

2.3.7 吸湿量 49

2.3.8 玻璃化转变温度 50

3 复合材料的物理性能试验 51

3.1 纤维增强塑料的密度和相对密度试验方法 51

3.1.1 试验原理 52

3.1.2 试验设备 52

3.1.3 试样 52

3.1.4 试验要点 52

3.1.5 结果计算 53

3.1.6 结果讨论 53

3.2 树脂含量测试 53

3.2.1 相关标准 54

3.2.2 试验原理 54

3.2.3 仪器 54

3.2.4 试样 54

3.2.5 试验要点 54

3.2.6 结果计算 55

3.3 复合材料层合板纤维体积含量和孔隙率（显微镜法） 56

3.3.1 试验原理 56

3.3.2 试验设备 56

3.3.3 试样 57

3.3.4 试验要点 57

3.3.5 结果计算 58

3.4 热导率的测定 59

3.4.1 相关标准 60

3.4.2 试验原理 60

3.4.3 试验装置 60

3.4.4 试样 61

3.4.5 试验要点 61

3.4.6 结果计算 61

3.5 平均比热容试验方法 61

3.5.1 相关标准 62

3.5.2 试验原理 62

3.5.3 试样 63

3.5.4 试验过程 63

3.5.5 结果计算 64

3.6 平均线膨胀系数试验 64

3.6.1 相关标准 65

3.6.2 试验原理 65

3.6.3 试样与试验装置 65

3.6.4 试验要点 65

3.6.5 结果计算 65

3.6.6 讨论 66

3.7 复合材料吸湿相关的测试方法 66

3.7.1 湿扩散过程 66

3.7.2 材料耐水性的试验表征 67

3.7.3 讨论 68

4 复合材料层合板的基本力学性能 69

4.1 单向层合板拉伸试验 70

4.1.1 试验原理 70

4.1.2 试样 70

4.1.3 加强片 72

4.1.4 夹持与加载 73

4.1.5 加载对中性 74

4.1.6 试验过程 75

4.1.7 数据处理 76

4.1.8 讨论 77

4.2 压缩试验方法与测试技术 77

4.2.1 压缩试验原理 77

4.2.2 常用压缩试验方法比较 77

4.2.3 试样准备 83

4.2.4 试验过程 83

4.2.5 数据处理 84

4.2.6 结果分析 84

4.3 面内剪切试验 84

4.3.1 剪切试验方法概述 84

4.3.2 几种常见剪切试验方法 86

4.4 弯曲试验 94

4.4.1 原理与装置 95

4.4.2 弯曲试验方法跨距选取 95

4.4.3 试样及试样准备 96

4.4.4 试验过程 96

4.4.5 结果计算 97

4.4.6 分析与讨论 97

4.5 层间剪切试验 98

4.5.1 短梁剪切法 98

4.5.2 双开槽剪切法 100

4.5.3 双V形槽剪切 101

4.6 织物增强复合材料及测试 101

4.6.1 拉伸试验方法 102

4.6.2 压缩试验方法 103

4.6.3 面内剪切试验方法 103

4.6.4 开孔拉伸与开孔压缩 103

5 断裂韧度与损伤评定方法 105

5.1 开孔拉伸及压缩试验 105

5.2 层间断裂韧度Gc试验 107

5.2.1 层间断裂韧度Gc试验的基本原理 107

5.2.2 试验条件 108

5.2.3 试验步骤 108

5.2.4 结果分析 108

5.3 复合材料层间断裂韧度试验 109

5.3.1 复合材料Ⅰ型层间断裂韧度GⅠc试验 109

5.3.2 复合材料层间断裂韧度GⅡc试验 111

5.4 复合材料层合板冲击损伤及剩余压缩强度评价试验方法 112

6 夹层结构及芯材的性能测试 118

6.1 概述 118

6.1.1 夹层结构试样制备的一般要求 118

6.1.2 试验条件 119

6.1.3 性能测量 119

6.1.4 试验设备与变形测量装置 120

6.2 芯材胶条分离强度的测试 120

6.2.1 基本原理 120

6.2.2 试样及试验装置 121

6.2.3 试验概述及注意事项 122

6.2.4 结果计算 122

6.2.5 影响因素分析 122

6.3 夹层结构或芯子密度试验 123

6.3.1 试样及试验装置 123

6.3.2 试验概述及注意事项 123

6.3.3 结果计算 124

6.3.4 影响因素分析 124

6.4 夹层结构或芯子平压性能试验 125

6.4.1 基本原理 125

6.4.2 试样及试验装置 125

6.4.3 试验概述及注意事项 126

6.4.4 结果计算 126

6.4.5 影响因素分析 127

6.5 夹层结构的平拉性能试验 128

6.5.1 基本原理 128

6.5.2 试验设备与装置 128

6.5.3 试样 129

6.5.4 试样制备 129

6.5.5 试验概述及注意事项 130

6.5.6 结果计算 130

6.5.7 影响因素分析 130

6.6 夹层结构的侧压试验 131

6.6.1 基本原理 131

6.6.2 试样 131

6.6.3 试样装置 131

6.6.4 试验概述及注意事项 132

6.6.5 计算 132

6.6.6 影响因素分析 133

6.7 夹层结构或芯子剪切性能试验 133

6.7.1 基本原理 134

6.7.2 试验装置 134

6.7.3 试样 135

6.7.4 试样制备 135

6.7.5 试验概述及注意事项 136

6.7.6 结果计算 136

6.7.7 影响因素分析 137

6.8 夹层结构弯曲性能试验 137

6.8.1 基本原理 137

6.8.2 试验设备及装置 138

6.8.3 试样 139

6.8.4 试验概述及注意事项 139

6.8.5 结果计算 140

6.8.6 影响因素分析 142

6.9 夹层结构滚筒剥离试验 142

6.9.1 基本原理 142

6.9.2 试验装置 142

6.9.3 试样 143

6.9.4 试验概述 144

6.9.5 结果计算 144

6.9.6 影响因素分析 145

7 相关标准 146

参考文献 152

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