復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)的缺陷與損傷-2缺陷與損傷的描述_第1頁
復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)的缺陷與損傷-2缺陷與損傷的描述_第2頁
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復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)的缺陷與損傷2缺陷與損傷的描述1課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠缺陷(52種)分類根據(jù)缺陷在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)壽命內(nèi)的:出現(xiàn)時間(表2.2成型、加工、服役)缺陷的相對大?。ū?.3微觀、宏觀)缺陷在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)的位置或起點,(表2.4幾何不連續(xù)、自由邊、彈體沖擊、熱損傷)以及缺陷對復(fù)合材料部件中已知應(yīng)力狀態(tài)產(chǎn)生的類似影響,(表2.5分層、橫向基體裂紋、孔洞或纖維斷裂、設(shè)計差異)缺陷可以劃分為特定的類別。2課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠材料加工。由于不恰當(dāng)?shù)膬Υ婊蛘哔|(zhì)量控制和批認(rèn)證步驟導(dǎo)致材料發(fā)生變化,材料加工缺陷會產(chǎn)生于預(yù)浸料(預(yù)浸復(fù)合纖維)組分材料的生產(chǎn)和準(zhǔn)備過程中。部件制造。部件制造引起的缺陷發(fā)生在鋪放和固化過程中,或者是部件的機(jī)加工和組裝過程中。服役使用。在使用中的部件,通過機(jī)械作用或接觸惡劣環(huán)境,如碰撞和搬運(yùn)損傷、局部超載、局部受熱、化學(xué)侵蝕、紫外線輻射、戰(zhàn)斗損傷、雷擊、聲振動、疲勞或不適當(dāng)?shù)男迯?fù),都會產(chǎn)生缺陷。3課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠4課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠5課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠缺陷的大小:對其臨界性有重要的影響。6課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠7課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠缺陷位置傾向于集中在幾何不連續(xù)的位置8課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠9課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠缺陷類型的一般化一般應(yīng)力狀態(tài)包括分層、橫向基體裂紋、孔洞或纖維斷裂,以及設(shè)計差異(表2.5)。10課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠11課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠結(jié)論:先進(jìn)高分子復(fù)合材料容易產(chǎn)生許多種類的缺陷和損傷。這些缺陷和損傷類型會產(chǎn)生于組分材料的加工過程中、復(fù)合材料部件制造過程中,以及復(fù)合材料部件的實際使用過程中。由于使用而導(dǎo)致的缺陷類型可以進(jìn)一步歸納為∶(1)橫向基體裂紋(2)分層(3)孔洞(纖維斷裂)12課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠復(fù)合材料的失效模式是多種多樣的,且受多種因素影響。13課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠在大多數(shù)失效事例中,失效模式要通過斷裂面檢查才能確定。失效模式的預(yù)測通常采用不同載荷譜條件下幾個單向失效模式的結(jié)合。在多向?qū)訅喊褰Y(jié)構(gòu)中,預(yù)測失效模式是非常困難的附錄A缺陷類型描述所有這些缺陷都會不同程度地影響承載強(qiáng)度。支承面損傷∶發(fā)生在銷(緊固件)和孔邊之間的接觸點。損傷可能包括纖維斷裂、分層和基體開裂,是由于不正確的緊固件安裝、接頭過載或緊固件松動(圖A2.1)造成的。支承面損傷會降低節(jié)點的剛度和承載/旁路負(fù)載響應(yīng)。支承面損傷可以被視作分層和裂紋。14課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠支承面損傷∶15課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠起泡∶局部薄板(層)的分層(圖A2.2)。起泡可以發(fā)生在薄板的任何地方,由在層內(nèi)被困氣體的膨脹所導(dǎo)致。表面起泡可以由化學(xué)侵蝕或基體局部受熱所導(dǎo)致。關(guān)于起泡對層壓板的影響,參見"分層"部分的內(nèi)容。16課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠污染∶指的是如剝離層或者襯紙等層壓板內(nèi)的異物夾雜,通常是在層間,在部件制造過程中產(chǎn)生。根據(jù)污染的尺寸和程度的不同,會對部件產(chǎn)生不同的影響。污染可以顯示為分層。角裂∶基體裂紋,垂直于層面或橫穿層間(圖A2.3)。這些裂紋的原因與引起角開裂的原因相似。參見"裂紋"和"分層"。17課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠角/邊開裂∶邊緣分層通常由邊緣沖擊引起(圖A2.4)。這些分層是平行于層間界面之間的層與層之間的裂紋,如圖A2.5所示。邊緣分層是由于邊緣處產(chǎn)生的非面內(nèi)應(yīng)力或者由沖擊損傷造成,通常與維修相關(guān)。裂縫(紋)的產(chǎn)生會使得剪切強(qiáng)度降低。參見"分層"。18課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠裂縫(紋)的產(chǎn)生會使得剪切強(qiáng)度降低19課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠角半徑分層∶平行于部件(通常是剛性元件)角半徑內(nèi)纖維軸的基體裂紋(圖A2.6)。主要是由于制造誤差,角半徑分層導(dǎo)致非面內(nèi)應(yīng)力被引入到部件中。分層會縱向進(jìn)行。參見"分層"。20課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠裂紋∶在本書中,層壓板內(nèi)的裂紋只發(fā)生在基體內(nèi);當(dāng)纖維破裂后,就被稱為纖維斷裂?;w裂紋的特點是局部部分在厚度方向的開裂。連續(xù)纖維復(fù)合材料及其層壓板中的很多裂紋狀失效都包含在界面平面內(nèi),界面平面內(nèi)的基體材料的性能決定了斷裂響應(yīng)。裂紋產(chǎn)生了局部應(yīng)力集中,如果嚴(yán)重的話,會導(dǎo)致纖維斷裂或分層。基體開裂在相對較低的載荷條件下也會產(chǎn)生,甚至固化周期中的熱膨脹也會導(dǎo)致基體開裂。不同類型的基體裂紋如圖A2.7所示。基體開裂的微觀圖像如圖A2.8所示。21課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠22課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠蠕變∶由持續(xù)載荷引起的塑性變形,通常在高溫下發(fā)生。蠕變是基體主導(dǎo)的失效,因此與張力相比,蠕變對壓縮和剪切性能的影響往往更大。然而,典型的結(jié)構(gòu)元素的測試已經(jīng)表明,蠕變不是什么問題,缺陷和蠕變之間被認(rèn)為不存在顯著的相互作用。但是,在尺寸/形狀關(guān)鍵部件中,必須考慮蠕變,這類部件中,面內(nèi)擴(kuò)展受到約束,由此產(chǎn)生的面外變形會導(dǎo)致屈曲。23課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠破碎∶由沖擊損傷導(dǎo)致的局部壓痕或者表面凹痕。它可能是內(nèi)部有損傷的跡象,如分層、纖維斷裂或基體開裂。在部件的外表面,基體開裂和纖維斷裂可以與破碎同時發(fā)生。在層壓/蜂窩芯夾層結(jié)構(gòu)中,破碎更加常見,如圖A2.9所示。24課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠切口和劃痕∶切口(圖A2.10)和劃痕可以視作表面損傷。表面劃痕和缺口的嚴(yán)重程度取決于它們的寬度、深度和與纖維或加載方向的取向。靜力強(qiáng)度的大幅降低是可能的,但在目前設(shè)計中允許的應(yīng)變條件下,它們并不是關(guān)鍵的。參見"裂紋"和"纖維斷裂"。25課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠受損纖維絲∶包括斷絲(圖A2.11(a))、打結(jié)(圖A2.11(b))、絞結(jié)、分股絲束、纖維分叉、中空纖維或斷續(xù)纖維等,這些都在受損纖維絲名下敘述。這樣的損傷會降低細(xì)絲強(qiáng)度和纖維/基體界面強(qiáng)度,從而降低薄層剛度。細(xì)絲損壞是由較差的預(yù)加工控制和操作所導(dǎo)致的。26課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠分層∶也稱作層間開裂,分層是先進(jìn)復(fù)合材料最常見的一種損壞類型。分層是一種基體缺陷,面內(nèi)基體裂紋會在層壓板各層之間或者層壓板內(nèi)擴(kuò)展,裂紋方向與纖維方向平行。圖A2.5、圖A2.8、圖A2.9和圖A2.12示出了分層情況27課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠分層可以在靜態(tài)和循環(huán)拉伸載荷下形成和發(fā)展,但主要是一種與壓縮有關(guān)的缺陷,能夠使部件的抗壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度顯著退化。分層由以下因素引起∶(1)發(fā)生內(nèi)部層間失效的沖擊損傷;(2)由于不匹配的泊松比導(dǎo)致的層間應(yīng)力很高的自由邊(幾何邊界、微裂紋或空穴);(3)在層疊界面的厚度方向捕捉到基體裂紋,之后裂紋沿平行于界面的方向發(fā)展,如圖A2.8所示。28課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠可見的表面損傷,顯著小于實際的內(nèi)部損傷(層間剝離和纖維/基體失效)或石墨/環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)背部的損傷。因此,往往很難檢測到分層。在所有情況下,彈道入口點的超聲波檢查意味著比表面可見的區(qū)域更大的隱蔽損傷區(qū)域。在沖擊損傷的情況下,所有實驗證據(jù)表明:29課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠圖A2.13示出了不同沖擊能量產(chǎn)生的損傷類型,顯示了高、中、低能量的沖擊彈體對層壓板的影響。30課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠層壓板對分層的響應(yīng)受分層尺寸和位置、層壓板的取向/鋪層順序,以及測試環(huán)境的影響。分層越大,它在層壓板內(nèi)的位置就越深,強(qiáng)度損失就越大。只有表面附近的分層以穩(wěn)定的方式生長,但它們引發(fā)的強(qiáng)度損失可以忽略不計。小的分層只顯示出可以忽略的強(qiáng)度降低。分層還會引起局部層間應(yīng)力。31課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠凹痕∶在移動物體的接觸點處的壓痕。它們有別于破碎,因為沒有纖維斷裂(圖A2.14)。然而,凹痕能夠?qū)е戮植縿偠葥p失。使用工具造成的印痕是凹痕常見的來源。32課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠邊緣損傷∶由對部件的誤操作引起。邊緣損傷的共同特點是開裂和分層。邊緣分層可由自由邊附近產(chǎn)生的較高的平面外法向或剪切應(yīng)力導(dǎo)致,如圖A2.4和圖A2.15所示。更詳盡的說明請參見"分層"。33課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠侵蝕∶因磨損而造成的表面材料的去除被稱作侵蝕(圖A2.16)。在侵蝕過程中,外部基體材料和纖維被有效地除去。這會導(dǎo)致局部強(qiáng)度和剛度降低,并產(chǎn)生一個不對稱區(qū)域,誘發(fā)出非面內(nèi)應(yīng)力;這種退化效應(yīng)將取決于侵蝕的深度。34課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠過多層重疊∶發(fā)生在裝配過程中當(dāng)層板沒有被正確地修剪時。這能夠?qū)е略趯訅喊宓某叽绻铄e誤。這些誤差可能會導(dǎo)致翹曲或引起高剝離應(yīng)力。緊固件孔洞∶緊固件孔洞缺陷有許多類型。圖A2.17、A2.18和A2.19給出了幾個典型緊固件孔洞損傷的例子。35課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠36課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠緊固件拆卸和重新安裝∶通過緊固件的拆卸和重新安裝進(jìn)行孔洞的返修可導(dǎo)致局部層板損傷。對緊固件的拆卸和重新安裝來說,抗拉強(qiáng)度似乎不敏感,而抗壓強(qiáng)度稍微敏感。下面討論不同緊固件孔洞缺陷??咨扉L∶過載或承載失效將導(dǎo)致孔伸長。承載/旁路載荷響應(yīng)將會受到影響。然而,似乎對失圓孔洞不太敏感。37課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠緊固件的不當(dāng)安裝和置位∶如果緊固件尺寸過大或過小,或者扭矩過載或偏小,接合效率將通過對承載/旁路載荷響應(yīng)的變化受到影響,承載強(qiáng)度也有可能大幅降低??啄p∶緊固件在孔中的運(yùn)動會導(dǎo)致孔磨損。當(dāng)緊固件桿穿過孔時發(fā)生的磨損最為嚴(yán)重。38課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠緊固件缺失∶如果當(dāng)緊固件缺失時通孔仍然存在,這就會產(chǎn)生應(yīng)力集中(圖A2.20)。接合效率也將受到影響。參見"孔"。39課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠扭矩過載的緊固件∶導(dǎo)致外層的局部粉碎(圖A2.21)。參見"破碎"。也會導(dǎo)致緊固件拔出的結(jié)果。孔出口側(cè)損傷∶由大鉆頭進(jìn)給引起,這會導(dǎo)致層壓板的背面產(chǎn)生分層(圖A2.22)。損傷的臨界狀態(tài)取決于分層的嚴(yán)重程度。A2.21A2.22鉆孔出口側(cè)損傷40課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠其他緊固件孔的問題∶發(fā)生在緊固件孔內(nèi)的其他缺陷類型包括∶干涉配合緊固件的不正確安裝;拔出;支承面缺少樹脂;以及歪斜的埋頭孔。在支承面上,這些對拉伸和壓縮都很敏感。41課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠纖維分布差異∶纖維分布不均勻或不合適的紗線間距可能會改變層壓板的性能,使得在一定程度上層壓板載荷響應(yīng)和設(shè)計需求有差異。這些影響將取決于纖維分布差異的程度,由固化過程控制,因此屬于制造型缺陷(圖A2.23)。纖維斷層∶參見"受損纖維絲"和圖A2.23。42課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠纖維扭結(jié)(Fibrekinkingfailure)∶基體內(nèi)纖維的銳邊屈曲。以前的研究已經(jīng)表明,扭結(jié)是微屈曲的直接后果。纖維過度扭結(jié)最終會導(dǎo)致纖維斷裂,如圖A2.24的顯微圖像所示。Pinho等人在觀察了T300/913扭結(jié)帶形成的過程之后,提出了新的扭結(jié)帶形成機(jī)理:扭結(jié)帶是由于剪切主導(dǎo)的基體開裂引起的,纖維的微屈曲并不是纖維失效的主導(dǎo)因素。/s/BaakG5ZfURcrNE945yEsVg43課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠纖維/基體脫粘∶纖維/基體界面的分離(圖A2.25)。這將導(dǎo)致剪切傳遞的損失,以及層壓板的總強(qiáng)度降低。纖維/基體界面脫粘是由過多的局部剪切傳遞應(yīng)力造成的,特別是在短纖維存在的位置。這類缺陷是微觀級的基體開裂。44課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠纖維偏移∶發(fā)生于如下情況∶當(dāng)存在層面取向錯誤,或者偏離了預(yù)定的纏繞模式,或者過量的樹脂流動沖刷掉了纖維時(圖A2.26)。纖維偏移是一種制造控制差錯。該效果是層壓板載荷響應(yīng)的一個局部變化。局部錯排,如纖維扭結(jié),會導(dǎo)致能引起拉伸強(qiáng)度損失的纖維損傷,或者在壓縮載荷的作用下促成纖維屈曲和過早失效。45課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠46斷裂∶指任何類型的纖維破裂,如圖A2.24所示的纖維扭結(jié)。嚴(yán)重的基體開裂往往伴隨著斷裂。斷裂可以是由層壓板內(nèi)或透穿層壓板的切口所導(dǎo)致。低能量的沖擊損傷也會導(dǎo)致薄層壓板背面的斷裂。與沖擊相關(guān)的斷裂如圖A2.13所示(PPT30頁)。纖維斷裂會嚴(yán)重降低層壓板的拉伸強(qiáng)度。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠47孔和透穿∶這是設(shè)計要求(如鉆孔)、透穿損傷或修復(fù)活動的結(jié)果??淄ǔJ且环N厚度方向的缺陷,但是存在纖維折斷的通過部分厚度的損傷也可以視作一個孔。圖A2.15和圖A2.27描繪了孔和透穿損傷。層壓板的孔是在任何應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力集中點。應(yīng)力集中的嚴(yán)重程度取決于孔的形狀、狀態(tài)和位置。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠48影響孔嚴(yán)重程度的因素包括:鉆傷、孔伸長、鉆孔出口損傷、漏鉆孔、斜孔、樹脂充填孔和自由邊多孔空隙。貫穿傷的類型可包括沖突損傷、嚴(yán)重的不當(dāng)處理、埋頭孔撕下或緊固件拔出。對于與透穿大小相當(dāng)?shù)某叽纾變?nèi)的強(qiáng)度損失要大于BVID(幾乎不可見的沖擊損傷)。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠49沖擊損傷∶是造成透穿的首要原因,損傷量取決于彈體的能級(圖A2.28)。損傷量也取決于材料特性、幾何形狀、沖擊器的速度以及疊加的靜態(tài)載荷。由沖擊載荷引起的損傷擴(kuò)展取決于載荷類型和應(yīng)變水平,產(chǎn)生的強(qiáng)度損失可以保守近似為"等效"圓孔的情況。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠50波紋狀纖維∶波紋狀是指纖維成波浪形(圖A2.29)。由于纖維中的波紋引起微抗彎回彈能力的下降,從而引起鋪層抗壓強(qiáng)度變差。波紋狀纖維是由于沒有控制好鋪放造成的。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠51基體開裂∶參見"裂紋"?;w龜裂∶樹脂內(nèi)向各方向的多個裂紋。非結(jié)構(gòu)性的基體材料更容易產(chǎn)生這類缺陷。龜裂通常是由于超齡材料或者接觸過多的熱量和紫外線照射引起的。基體龜裂不會出現(xiàn)在環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中。參見"裂紋"。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠52線寬不一致∶缺乏纖維的平直度,有點類似于波紋狀纖維(圖A2.29)。雖然原則上不同于纖維偏移,但效果是相同的。不匹配部分∶不匹配部分是一個容許誤差。它們會影響層壓板的載荷響應(yīng),并可能導(dǎo)致擬合誤差。層缺失∶層缺失的后果就是不正確的疊層順序。非對稱的層壓板可能因為非面內(nèi)應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的引入而產(chǎn)生。此外,部件設(shè)計的應(yīng)力分布也會是不正確的。53課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠吸濕∶水分通過基體被吸收到層壓板內(nèi)。水分污染通常是被包含在外層中,其中樹脂性能退化,如軟化,會降低剛度和纖維/基體界面的粘結(jié)強(qiáng)度。膨脹現(xiàn)象也可能會發(fā)生。硬化劑的非均勻集聚∶基體內(nèi)異物或缺樹脂區(qū)域的存在。局部基體性能將會退化。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠54超齡預(yù)浸料∶B階段的預(yù)浸樹脂已經(jīng)老化,或者部分到達(dá)一個程度即最終的固化不能提供足夠的纖維/基體的附著力和揮發(fā)性蒸發(fā)。會造成層壓板的強(qiáng)度或剛度的降低。由于困在樹脂中的揮發(fā)物,空穴和多孔空隙也常見于超齡預(yù)浸料。樹脂分子鏈樹枝狀,有時有輕度交聯(lián),加熱后是可以流動的樹脂處在B階段熱固性樹脂固化的ABC階段:A:可熔(浸漬纖維前)B半熔(預(yù)浸料使用前)C不熔(固化后)課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠55固化過度與欠缺∶當(dāng)固化過程時間太長或者太短,或者采用溫度太高或者太低時,這種情況會發(fā)生。影響:由于纖維/基體界面較差的剪切傳遞和較差的剛性響應(yīng),層壓板的強(qiáng)度不夠。這是一個基體缺陷。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠56起小球或微球∶這些是預(yù)浸料的偏差,也被稱為纖維的"起絨"(圖A2.30)。當(dāng)被包含在層壓板內(nèi)時,它可以代表污染,該區(qū)域也可能對局部高剝離應(yīng)力敏感。A2.30鉆孔后芳綸纖維起毛課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠57層間欠連接或空隙∶當(dāng)層過短時會發(fā)生這種情況。這會導(dǎo)致部件的局部強(qiáng)度和剛度載荷響應(yīng)不足,不符合設(shè)計要求。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠58多孔空隙∶由層壓板內(nèi)存在的無數(shù)氣泡(空穴)佐證,如圖A2.23所示。這些氣泡由以下原因造成∶較差的材料或過程控制、老化的材料、預(yù)浸料中的水分或高壓釜故障。雖然氣泡通常尺寸非常小并且隨機(jī)分布,但是它們產(chǎn)生了局部應(yīng)力集中多孔空隙的大小不如它們的濃度重要。多孔空隙降低了張力、壓縮性、復(fù)合材料的層間以及承載性能,尤其是高溫下的壓縮性能。對基體為主的層壓板的強(qiáng)度和疲勞壽命的影響更為明顯。多孔空隙水平約2%就非常嚴(yán)重,會顯著地影響基體主導(dǎo)的性能。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠59返修區(qū)∶無論是樹脂填充或修補(bǔ),維修區(qū)域可以造成局部強(qiáng)度和剛度的損失。這些損失的嚴(yán)重程度將取決于維修類型和所施加的負(fù)荷水平。返修的面積誤差(圖A2.31)也會促使結(jié)構(gòu)性能降低。預(yù)浸料的可變性∶由固化前的預(yù)設(shè)材料性能水平超標(biāo)所導(dǎo)致。參見超齡預(yù)浸料對材料載荷響應(yīng)的影響。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠60夾層板∶夾層板的復(fù)合材料覆蓋面也可能有缺陷或者被損壞。圖A2.32描繪了復(fù)合材料覆蓋面的損傷和缺陷的六種主要形式。每一種都可以被視作在本附錄中討論的缺陷和損傷的相似類型。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠61表面損傷∶由操作不當(dāng)或不良的發(fā)放程序產(chǎn)生的缺口或任何其他的表面不規(guī)則性,被稱為表面損傷(圖A2.33)。進(jìn)一步的描述請參見"切口和劃痕"。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠62表面氧化∶由雷擊(圖A2.34,局部過熱)或戰(zhàn)斗損傷(圖A2.35,激光)所導(dǎo)致。對結(jié)構(gòu)完整性的影響是基體性能的退化。表面氧化類似于其他表面型的損傷。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠63表面膨脹∶例如由于在外層使用不良溶劑而引起的局部隆起(圖A2.35)。出現(xiàn)基體的局部損壞,其中纖維/基體的剪切傳遞和剛度都會受損。熱應(yīng)力∶雖然熱應(yīng)力不是真正的缺陷,但是它導(dǎo)致的層壓板間的殘余應(yīng)力是部件設(shè)計時沒有考慮在內(nèi)的,所以可能會影響部件的結(jié)構(gòu)性能。熱應(yīng)力是固化過程產(chǎn)生的。嚴(yán)重的熱應(yīng)力發(fā)生在部件從高壓釜中移出時或在維修中的冷卻過程中。冷卻速度必須仔細(xì)設(shè)置和監(jiān)視。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠64層間裂紋∶纖維斷裂處的通過厚度方向的裂紋即是層間裂紋(圖A2.7)。層間裂紋是極端過載或沖擊損傷的直接結(jié)果,具有與孔洞應(yīng)力集中點相同的效果。詳細(xì)描述請參見"斷裂""孔洞和穿透"。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠65無粘結(jié)或脫粘∶脫粘是指二次粘結(jié)或者夾層覆蓋面板的分離。脫粘的示意圖如圖A2.32所示。脫粘是由較差的工藝控制或裝配(圖A2.36)所引起,經(jīng)常是由離型膜夾雜所導(dǎo)致的。服役過程中的脫粘是由沖擊損傷、熱峰、過載或凍結(jié)/解凍循環(huán)所引起。脫粘會降低部件的局部剛度;然而,強(qiáng)度不一定會受到影響?;旧?,脫粘是膠接結(jié)構(gòu)之間的分層。課件制作:湖南工學(xué)院曾盛渠66密度變化∶層壓板的密度

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