旋转法测量复合材料的力学参数

摘要

对于复合材料圆柱壳的材料性能测试,通常采用层压板的材料性能测试方法,也就是在复合材料圆柱壳上截取试样进行性能测试,该种方法会破坏结构的整体性,使纤维不连续,边界效应的影响较大,使测试结果偏离真实值.为使测量结果尽可能地接近真实值,通常采用加大试样宽度的方法,而加大试样宽度又会增加测试难度,试样宽度加大还要考虑圆柱壳自身曲率的影响.为解决上述问题,本文通过设计专用设备使复合材料圆柱壳高速旋转,利用特制的试验仪器测量该圆柱壳在径向和轴向的变形,结合理论计算,可以得出纤维缠绕圆柱壳复合材料的各向模量、强度等主要力学参数.该测试方法可以在不破坏结构的前提下对圆柱壳的复合材料性能进行测试,外部影响因素较少,与传统方法相比具有测试数据准确、制样方便等优点.