復合材料黏彈性對超聲傳播影響的研究

顧鵬

（201620 上海市 上海工程技術大學 航空運輸學院）

0 引言

復合材料是由多種（至少2 種）不同種類、不同性能、不同形狀的材料在宏觀尺度上通過纖維自動鋪放、纖維纏繞、熱壓罐成型等技術制備而成的一種新型材料。復合熱壓成型后的材料會比原來各相組成成分的材料具備特殊的性能和良好的力學性能。與組成的各相材料相比，復合材料不僅擁有較好的剛度、強度、熱物理等性能，而且可設計性好，在航空航天領域有著較為廣泛的應用。

復合材料特別是樹脂基復合材料，由于樹脂是一種高分子材料，在復合材料中起黏結纖維和傳遞應力的作用，具有典型的黏彈性能。黏彈性是指材料在發生形變時，在彈性儲能的同時，又出現粘性耗散能量的現象[1]。復合材料也具有典型的黏彈性力學行為，其力學性能會隨著時間和溫度的變化而變化，嚴重影響到材料的有效服役，因此對于材料黏彈性特征的檢測與評估關乎到結構的安全性與可靠性。在黏彈性的研究中，通常采用實驗研究的方法來分析復合材料的黏彈性，但在實驗的過程中不可避免地會對材料有所損傷。在材料的性能指標評價中，首要考慮的是黏彈性，是評價材料力學性能的一個重要指標[2]。但是復合材料在宏觀上表現為一種各向異性材料，它在不太高的溫度下，甚至在室溫下也有著明顯的黏彈性，其力學性能受各組分材料共同作用影響。樹脂基體和增強纖維具……