纖維斷裂時(shí)復(fù)合材料微光纖維測(cè)量?jī)x器
拉伸強(qiáng)度不超過(guò)根據(jù)混合物定律計(jì)算所得數(shù)值的65%，而在模吊上
卻幾乎與計(jì)算結(jié)果完全相符。這方面的復(fù)雜性不僅來(lái)自可能的各向異
性和不規(guī)則的分布，諸如通常的環(huán)境效應(yīng)，而且還由于斷裂可以按多
種不同方式發(fā)生。這些包括母體和纖維中的結(jié)構(gòu)變化，例如由于局部
的薄弱點(diǎn)、空穴，應(yīng)力集中等所引起的效應(yīng)。此外，界面粘結(jié)的性質(zhì)
和強(qiáng)弱、堆積的緊密性、纖維的搭接、纖維末端的應(yīng)力集中、裂縫增
長(zhǎng)的干擾， 以及塑性與彈性響應(yīng)的差別等都有一定的影響。
對(duì)于模量，從能量平衡的觀點(diǎn)來(lái)看，有可能將復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)
度與纖維及聚合物的單獨(dú)貢獻(xiàn)建立起一個(gè)關(guān)系式。這需要假設(shè)界面粘
結(jié)良好和泊松比相等。如果?白松比不能匹配，在復(fù)合材料中會(huì)導(dǎo)致出
現(xiàn)三維應(yīng)力。在這樣的關(guān)系式中，雖然纖維的直徑并不出現(xiàn)在方程式
中，但若由于界面面積的增大而引起強(qiáng)度的提高，它仍然是有影響的
。為復(fù)合材料與纖維的拉伸強(qiáng)度，c乙為纖維斷裂應(yīng)變時(shí)作用在母體上
的應(yīng)力，當(dāng)然假設(shè)所有纖維在同一時(shí)間斷裂。倘若母體的斷裂應(yīng)變小
于纖維的斷裂應(yīng)變，這在工業(yè)上常用的復(fù)合材料體系中雖不多見(jiàn)
這表明纖維與樹(shù)脂相互配合的重要，不管這種配合是直接作用或是
通過(guò)利用偶聯(lián)劑。
如果在所有纖維斷裂時(shí)復(fù)合材料還不破損(這種情況在纖維含量較
低時(shí)有可能)，那末混合物定律就不適用，因?yàn)榇藭r(shí)應(yīng)力完全由母體承
擔(dān)。如把母體的強(qiáng)度等同于復(fù)合材料的強(qiáng)度，那末在低于臨界體積份
數(shù)的情況下，將無(wú)法求得增強(qiáng)效應(yīng)。可以看出，這一極限體積愈小時(shí)
，纖維的拉伸強(qiáng)度與母體的強(qiáng)度相比就顯得愈大。復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)
度與纖維濃度的關(guān)系。在許多真實(shí)體系中，由于纖維的強(qiáng)度隨機(jī)的變
化較大，實(shí)際拉伸強(qiáng)度將小于公式所預(yù)計(jì)的結(jié)果。如果一根纖維在最
弱點(diǎn)斷裂，也可能發(fā)生其它的偏差
纖維濃度, 在單向長(zhǎng)纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料中拉伸強(qiáng)度
隨纖維濃度的變化纖維．此外，還能出現(xiàn)一些偶然性的變化，例
如形成空穴、應(yīng)力集中，和由拉伸應(yīng)變引起的潤(rùn)濕情況上的變化。最
后，應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，由于樹(shù)脂微裂紋可能對(duì)纖維表面存在密封效應(yīng)，實(shí)際
測(cè)得的游離纖維的強(qiáng)度可能小于被埋包的纖維的強(qiáng)度，后者在應(yīng)用混
合物定律時(shí)選用了。
