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微拉曼光谱研究M55JB碳纤维/微滴的拉伸变形行为
  • ISSN号:1001-4888
  • 期刊名称:实验力学
  • 时间:0
  • 页码:30-36
  • 分类:O348.1[理学—固体力学;理学—力学] O438[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]工业装备结构分析国家重点实验室大连理工大学工程力学系,辽宁116024, [2]英国曼彻斯特大学材料科学中心M139PL, [3]天津大学力学系,天津300072, [4]山东大学物理学院,济南250100
  • 相关基金:国家自然科学基金(10972047,11172054)、中央高校基本科研业务费(DUTllLK03)和山东省博士基金(2006BS0415) 致谢:作者感谢国家自然科学基金(10972047,11172054)、中央高校基本科研业务费(DUT11LK03)和山东省博士基金(2006BS0415)的资助.感谢英国曼彻斯特大学材料科学中心的邓立波博士后所提供的碳纤维SEM照片.
  • 相关项目:聚合物基纤维复合材料界面应力传递及脱粘失效行为的微尺度实验力学研究
中文摘要:

使用评价纤维/基体界面力学性能的新方法——纤维微滴拉伸测试,来研究M55JB碳纤维/环氧树脂基体之间的界面应力传递性能。使用自制的微加载装置对碳纤维/环氧树脂微滴试样进行对称式拉伸测试,用微拉曼光谱仪记录下不同应变下的嵌入微滴内纤维上的拉曼频移信号,经过应力/频移关系转换成纤维轴向应力。实验结果显示,微滴内纤维轴向应力随载荷而明显增加。根据界面力平衡模型得到相应的界面剪切应力呈反对称式分布,在纤维嵌入端存在剪应力集中。新测试方法能保证嵌入微滴内纤维上的应力呈对称式分布,而且能降低纤维嵌入端附近的应力奇异性。

英文摘要:

A new method for evaluating mechanical properties of interface between fiber and matrix - fiber/microdroplet tensile test--was adopted to study interracial stress transfer behavior of M55JB carbon fiber/epoxy matrix. Symmetric tensile tests for M55JB carbon fiber/epoxy microdroplet specimen were performed by using a home-made micro-loading device. Raman frequency shift signalfrom the microdroplet embedded in fiber were recorded by micro-Raman spectroscopy under different strain levels. Then, fiber axial stress can be obtained by a relationship between the stress or strain and G' Raman peak shift of carbon fiber. Experimental results reveal that the fiber axial stress increases significantly with the load increase. The interfacial shear stress was obtained from a forcebalance model, which presents an antisymmetric distribution. Shear stress concentration occurs at the fiber end where the microdroplet is embbeded. The new testing method ensures a symmetric stress distribution of microdroplet embedded fiber and reduces the stress singularity often occurred at the embedded end of fiber.

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期刊论文 43 会议论文 2 获奖 10 著作 2
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期刊信息
  • 《实验力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学技术大学
  • 主编:于起峰
  • 地址:安徽省合肥市金寨路96号中国科技大学
  • 邮编:230026
  • 邮箱:sylx@ustc.edu.cn
  • 电话:0551-3601246
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4888
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1057/O3
  • 邮发代号:26-57
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6587