《性能检测》PPT课件

《《性能检测》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章复合材料性能及评定授课教师：刘君妹授课时间：月日复合材料性能试验的目的揭示复合材料的性能机理，用于指导复合材料的材料设计取得可靠的性能数据，用作复合材料结构设计的基本参数对材料性能的检验，作为生产过程中的质量控制手段和最终产品的质量评定依据复合材料性能试验的分类组分材料的性能试验纤维增强材料基体材料复合材料的性能试验第一节组分材料的基本力学性能试验一、纤维增强材料性能试验纤维单丝的力学性能试验纱线的力学性能试验织物的力学性能试验二、基体材料的性能试验一、纤维与纱线的力学性能主要内容：拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转、韧性、摩擦、磨损、蠕

2、变疲劳、冲击单丝拉伸试样1——单丝2——两端覆盖胶带夹持端3——纸框中央剪断处4——纸框纤维和纱线的拉伸性能采用Instron，MTS，岛津型拉伸机测试表示方法：应力-应变曲线纤维和纱线的拉伸性能1、拉伸断裂载荷（强力）p单位：N或cN2、拉伸强度σtN/m2或MPa比强度：拉伸强力与纤维线密度Ntex(Nden)之比p0=p/Ntexp0=p/Nden纤维和纱线的拉伸性能3、断裂伸长1）断裂长度L(自由断裂长度)：km由纤维或纱线的自重，将自身拉断时离握持点的长度。2）断裂伸长ε：在拉力作用下，纤维或纱线拉到断裂时的伸长率（应变率）εc

3、=[(Lc-L0)/L0]×100(%)纤维和纱线的拉伸性能4、弹性模量E(刚度）oa线性段为材料弹性阶段，oa的斜率即为材料的弹性模量E=dσ/dε接近o点的模量为初始模量单位：N/mm2或MPa纺织生产中可表示Ec=dp0/dε(cN/dtex)EL=dL/dε(cN/tex或km)纤维和纱线的拉伸性能5、拉伸断裂功(cN·mm）拉伸力伸长曲线所包围的面积，即材料抵抗外力破坏时具有的能量比拉伸断裂功Wd：（相同的面积A和相等长度L）拉断材料单位体积所做的功Wd=W/A·L纤维和纱线的拉伸性能几种高性能脆性纤维的应力应变曲线纤维和纱线的

4、拉伸性能6、影响纤维与纱线拉伸断裂强度的主要因素1）影响纤维拉伸断裂强度的因素大分子的聚合度、取向度、纤维的结晶度。取向度高，纤维断裂伸长小，模量高，结晶度高，纤维脆性大。2）影响纱线断裂强度的因素纤维的性能：强度、长度和细度纱线的结构：纱线中纤维排列的平行度、伸直度、纱线捻度纤维和纱线的蠕变和松弛性能蠕变和松弛表征材料随时间变化的粘弹性能。包括：弹性变形、永久变形蠕变：在一定静态拉应力作用下，变形随时间而变化的现象松弛：在恒定的拉伸变形下，内部应力随时间的延长而递减的现象影响蠕变和松弛的因素：温度、回潮率、加载速度纤维与纱线的弯曲、扭转

5、和压缩1、纤维与纱线的弯曲1）弯曲刚度Rf=(Л/4)ηf·Er4ηf——弯曲时截面形状系数；E—弹性模量r—半径相对弯曲刚度RfR（cN/cm2）纤维与纱线的弯曲、扭转和压缩2）纤维与纱线的弯曲破坏曲率半径r0越小，各层变形差异越大；当r0过小时，纤维或纱线受弯断裂纤维与纱线的弯曲、扭转和压缩2、纤维与纱线的扭转1）扭转刚度Rt：扭转刚度越大，材料越不易变形Rt=Л/2·ηt·Esr4ηt—扭转截面形状系数；Es—剪切弹性模量；r—折合半径剪切弹性模量Es与拉伸弹性模量Et的关系Es=Et/[2（1+ע）]ע——横向变形系数，即泊松比纤

6、维与纱线的弯曲、扭转和压缩2）纤维与纱线的扭转破坏扭转变形增大，剪切应力增大，造成大分子相互剪切滑动，纤维内结晶区破碎，非晶区大分子纵向剪断表征参数：捻断时的捻角α纤维与纱线的弯曲、扭转和压缩3、纤维与纱线的压缩性能包括纵向和横向两个方面。横向压缩性能可用纤维块体进行测试；压缩中同样有蠕变和松弛；纤维与纱线在一般受力情况下，没有明显的破坏，但在高压缩时，出现凹痕，纤维接触处有明显的压痕，再加压即出现纵向裂开并扩展，原纤碎裂纤维与纱线的疲劳性能疲劳过程：纱线在交变应力逐步作用下，某些薄弱环节产生损伤，直至达到足够循环次数后，发展到整体完全破

7、坏断裂的过程疲劳强度：在一定循环载荷作用下，经历在规定的循环次数内（如107）不致产生断裂的最大应力最大应力Smax、最小应力Smin、平均应力Sm应力比R=Smin/Smax纤维与纱线的疲劳性能三种疲劳测试形式：纤维与纱线的疲劳性能纤维拉伸疲劳的三种形式纤维与纱线的摩擦及磨损性能1、摩擦和抱合性能由法向压力引起的切向阻力定义为摩擦力F2法向力为零时的切向阻力定义为抱合力F1F=F1+F2切向阻抗系数μ=F1/N+f纤维与纱线的摩擦及磨损性能2、纤维的抱合力及影响因素抱合系数h：纤维单位长度上的抱合力h=F1/l抱合长度Lh：表征纤维的相

8、对抱合力Lh=(F1/Nt)×1000影响切向阻抗系数的因素：摩擦材料、滑动速度、湿度、摩擦表面的粗糙度、接触状态等纤维与纱线的摩擦及磨损性能3、纤维与纱线的耐磨性能影响耐磨性的因素：纤维的性