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復(fù)合材料聚合物、混凝土或各類復(fù)合材料分析
顯微鏡
非金屬材料的疲勞
雖然疲勞首先是作為金屬材料中的一個(gè)嚴(yán)重工程問題被
記載下來的,但在非金屬材料中也會(huì)出現(xiàn)疲勞,而且許多特征
都與在金屬中所觀察到的相類似.非金屬材料的S一Ⅳ曲線
與金屬材料的心一Ⅳ曲線形狀相同,而且在非金屬材料的斷口
表面上往往也能觀察到疲勞條帶.然而,考慮到從金屬到非
金屬(比如說聚合物、混凝土或各類復(fù)合材料)在結(jié)構(gòu)和性能
方面都有很大的變化,自然可以期待疲勞性能也必然會(huì)產(chǎn)生
重大的差異.
首先需要明確的是,根據(jù)疲勞裂紋的起始過程能否對(duì)影
響疲勞壽命的重大因素進(jìn)行預(yù)測.如果材料就其本質(zhì)來說含
有便于形成非根源性宏觀裂紋的不連續(xù)性或界面,那么裂紋
起始過程就對(duì)疲勞壽命無益.就混凝土來說,情形似乎就是
這樣,已知疲勞裂紋起源于水泥漿的內(nèi)部或靠近泥漿與混凝
料間的界面.在復(fù)合材料中確實(shí)也存在有類似的情況,纖維
與基體間的界面十分有利于裂紋的.?dāng)U展.就目前的知識(shí)水平
而言,為了選材,假定任何一種非金屬材料的疲勞壽命,都不
超過裂紋從某一起始尺寸擴(kuò)展到最終失效的臨界尺寸所需的
循環(huán)數(shù),這無疑是十分慎重的.由于許多非金屬材料就其組
織與性質(zhì)而言都有很大的變化,因此對(duì)此也許不能作出其它
有益的一般性結(jié)論.
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