复合材料受力类型与破坏模式

　　一般叠层积层板为由单层复合材料板依据(yī jù)所需角度积层成为多层板。复合材料结构为依结构所受轴力、弯矩、剪力与扭力的大小，由受力情况决定复合材料积层板叠层特性(叠层方向与数量)。并於复材积层板叠层设计时铃须考虑，避免叠层积层板因受简单力作用，产生的偶合效应。经由受力与对称性考量后，可决定复合材料结构复材叠层方向、数量与顺序，如此便可决定积层板洁构承载与变形能力。
　　关於复合材料(Material)结构受力破坏(vandalism)模式(pattern)，特做以下之说明：
　　其一，结构复合材料基层板承受与纤维方向0º同方向之荷重，受轴拉力後破坏(vandalism)模式说明如下述:
　　1、积层板纤维方向与轴力方向0º同向，受力後纤维断裂（fracture)，且树脂剪力破坏(vandalism)。
　　2、积层板纤维方向为±45º轴力方向为0º；受粒後因树脂(Resin)与纤维积和强度（strength)不足导致破坏。碳纤维配件“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
　　3、积层板纤维方向与轴力方向0º同向，受力後因树脂与纤维接合弦度不足，导致(cause)积层板沿著厚度方向破坏(vandalism)。碳纤维配件“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
　　4、积层板纤维方向为0º；轴力方向为90º；受力后因树脂(Resin)强度不足导致积层板破坏(vandalism)。
　　其二，复合材料结构承受其他形式荷重时，其可能破坏(vandalism)模式如下述:
　　1、此结构为承受弯矩荷重，此结构复材积层板纤维方向以轴向为主，已承担梁顶拉力或压力。当受载重破坏时，破坏模式可能（maybe)为纤维断裂（fracture);积层板间层与层脱层。上述为较佳的设计;为大部分构件破坏均为发生此现象，此为纤维与树脂(Resin)间的界面弦度不足所造成，提升此部分强度可增加弯矩承载力。
　　2、扭力荷载结构，此结构为承受扭力荷重，积层板纤维方向以±45º为主。当受载重破坏(vandalism)时，破坏模式(pattern)可能（maybe)为树脂剪力度不足破坏;积层板间层与层脱层提升树脂弦度与增加积层板间的介面强度（strength)，可以改善上述情况(Condition)使扭力承载力提升。
　　3、轴压荷载，此结构为承受轴压荷重，积层板纤维方向以0º与90º为主。当受载重破坏(vandalism)时，破坏模式(pattern)可能为因纤维局部（part)挫区;树脂(Resin)横向张力（解释:物体受到拉力作用时的相互牵引力)破坏;树脂剪力破坏，纤维无局部挫区。改善上述情况可以提升树脂弦度，使承载力提升。
　　由上述说明可知，大部分的复合材料(Material)结构受载种作用时，不论是承受单纯的轴力、弯矩、扭力、剪力等单一荷重或其合成载重。碳纤维生产传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。当结构受载重破坏(vandalism)时，破坏主要发生的原因为树脂剪力强度不足;树脂与纤维接合弦度不足;积层板问的介面强度不足。要改善结构弦度避免结构因上述原因提前破坏，除了适当的结构配置与适当的纤维叠层方向外，为一方式方法就是改善复合材料的材料特性，使提升树脂强度与树脂、纤维间的介面弦度。
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