本项目提出一种新的层状复合材料界面结合强度测试方法,该方法通过将层状复合材料的待测试界面一侧材料去除设定部分,在形成的长层的一端施加载荷以使长层与短层分离,并记录相应的变形位移值以及载荷值,通过测量其分离面积和撤去载荷后的恢复位移值以及对应的恢复张力值来绘制其力-位移曲线,计算层状复合材料的耗散能面积和界面结合强度。
本技术提供了一种层状复合材料界面结合强度测试方法:将层状复合材料的一端固定形成固定端,另一端自由形成自由端;从所述自由端起将所述层状复合材料的待测试界面的一侧材料去除设定部分,使所述层状复合材料形成短层和长层;在所述长层的自由端施加载荷以使所述长层与所述短层分离,并记录所述长层的自由端的变形位移值以及对应的载荷值,测量所述长层与所述短层的分离面积;撤去所述载荷,并记录所述长层的自由端的恢复位移值以及对应的恢复张力值;将所述变形位移值、所述载荷值、所述恢复位移值以及所述恢复张力值绘制成力-位移曲线,计算所述力-位移曲线围成的耗散能面积,根据所述分离面积以及所述耗散能面积计算所述层状复合材料界面结合强度。
层状复合材料界面结合强度的误差大小
目前,层状复合材料界面结合强度的评价方法主要有剪切法和弯曲法,但剪切评价法对试样的几何要求较高,否则可能会引入较大误差。然而,层状金属复合材料的界面结构复杂,几乎无法准确确定。测试其界面结合强度的方法还有垂直拉伸试验、划痕实验、微压痕实验、剥离实验和鼓膜实验等,但这些方法对实验设备和操作方法要求较高,数据的处理也很不方便。本技术在一定程度上克服了由于相关技术的限制和缺陷而导致的误差较大或者实验设备和操作过程要求较高的问题。
该方法通过去除层状复合材料待测试界面一侧的部分材料,在其一端施加载荷以使长层与短层分离,并通过测量其分离面积和撤去载荷后的恢复位移值以及对应的恢复张力值来计算层状复合材料的耗散能面积和界面结合强度。本方法不仅对设备和操作过程要求低,而且误差小。
层状复合材料在飞机、汽车、船舶等大型机械的应用比重逐渐增加,市场规模也会越来越大,而其界面结合强度的测量方法在这些领域的应用前景也会愈发广阔。
本项目第一年主要以技术服务为主,同时开拓市场;第二年完成仪器开发,租赁厂房,购买相关设备以扩大产能;3年内预计年产值500万元,净利率50%。
未来主要业务模式包括:(1) 开发复合材料界面结合强度测试仪器出售;(2) 专利许可使用;(3)技术服务。
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