复合材料力学实验(第一组)

复合材料力学复合材料力学复合材料力学复合材料力学2010201020102010年春季年春季年春季年春季秦战明秦战明秦战明秦战明西安交通大学西安交通大学西安交通大学西安交通大学航天航空学院航天航空学院航天航空学院航天航空学院第一章第一章第一章第一章概概概概论论论论??复合材料及种类复合材料及种类复合材料及种类复合材料及种类??复合材料的基本特点复合材料的基本特点复合材料的基本特点复合材料的基本特点??复合材料的发展与应用复合材料的发展与应用复合材料的发展与应用复合材料的发展与应用??复合材料结构设计复合材料结构设计复合材料结构设计复合材料结构设计??复合材料的发展趋势复合材料的发展趋势复合材料的发展趋势复合材料的发展趋势??研究复合材料的力学学科与研究复合材料的力学学科与研究复合材料的力学学科与研究复合材料的力学学科与力学问题力学问题力学问题力学问题??智能复合材料智能复合材料智能复合材料智能复合材料复合材料是什么复合材料是什么复合材料是什么复合材料是什么??复合材料复合材料复合材料复合材料Composite material–由两种或多种不同性由两种或多种不同性由两种或多种不同性由两种或多种不同性质的材料用物理和化质的材料用物理和化质的材料用物理和化质的材料用物理和化学方法在宏观尺度上学方法在宏观尺度上学方法在宏观尺度上学方法在宏观尺度上组成的具有综合优异组成的具有综合优异组成的具有综合优异组成的具有综合优异性能的材料性能的材料性能的材料性能的材料....–复合材料通常具有其复合材料通常具有其复合材料通常具有其复合材料通常具有其组成材料所没有的性组成材料所没有的性组成材料所没有的性组成材料所没有的性能能能能....Particle reinforcedcomposites/formulae/solid_mechanics/composites/comp_intro.cf mImages fromRandom short fiber reinforced compositesComposite material is Vinson et al. 2002:–Blending of two or more materials macroscopically insoluble in one another to form a new engineering material–Exhibiting certain properties not possessed by the constituentsWhat Is Composite MaterialVinson J.R. et al. 2002 The behavior of Structures Composed of Composite Materials KluwerAcademic Publishers. p. 5.??复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组成的一种多相固体材料.基体相增强材料相界面相国际标准化组织的定义国际标准化组织的定义国际标准化组织的定义国际标准化组织的定义复合材料的复合材料的复合材料的复合材料的三要素三要素三要素三要素形状形状形状形状、、、、方位和材料方位和材料方位和材料方位和材料如弹性如弹性如弹性如弹性模量相同的构成成分作为一相模量相同的构成成分作为一相模量相同的构成成分作为一相模量相同的构成成分作为一相??材料的材料的材料的材料的”复合复合复合复合”引起如下性能的改善引起如下性能的改善引起如下性能的改善引起如下性能的改善::::…热传导热传导热传导热传导热绝缘热绝缘热绝缘热绝缘疲劳寿命疲劳寿命疲劳寿命疲劳寿命重量重量重量重量抗磨损性抗磨损性抗磨损性抗磨损性抗腐蚀力抗腐蚀力抗腐蚀力抗腐蚀力刚度刚度刚度刚度强度强度强度强度复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类1111按基体材料分类聚合物基复合材料热固性、热塑性树脂金属基复合材料铝、钛、镁无机非金属基复合材料陶瓷、水泥碳-碳复合材料由碳纤维及其由碳纤维及其由碳纤维及其由碳纤维及其碳毡或碳碳毡或碳碳毡或碳碳毡或碳布布布布增强的碳基复合材料增强的碳基复合材料增强的碳基复合材料增强的碳基复合材料碳碳碳碳----碳复合材料在航天飞机上应碳复合材料在航天飞机上应碳复合材料在航天飞机上应碳复合材料在航天飞机上应用部位示意图用部位示意图用部位示意图用部位示意图??按增强剂材料形态分类–连续纤维复合材料–短纤维复合材料–晶须增强复合材料–颗粒增强复合材料–编织复合材料复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类2222连续纤维增强复合材料连续纤维增强复合材料连续纤维增强复合材料连续纤维增强复合材料又称又称又称又称先进复合材料先进复合材料先进复合材料先进复合材料编织复合材料构架编织复合材料构架编织复合材料构架编织复合材料构架复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类3333??按纤维种类分类–玻璃纤维复合材料–碳纤维复合材料–有机纤维复合材料–金属纤维复合材料钨丝、不锈钢丝–陶瓷纤维复合材料硼纤维、碳化硅纤维–混杂纤维复合材料两种以上纤维共同特点可综合发挥各种组成材料优点使一种材料具有多种功能可按对材料性能需要进行材料的设计和制造可制成所需要任意形状产品避免多次加工工序一般优点比强度、比刚度、轻质、耐疲劳、减震性好、抗冲击、耐高温、耐腐蚀等等复合材料的基本特点复合材料的基本特点复合材料的基本特点复合材料的基本特点层合板的材料铺排设计图摘自: 黄争鸣张华山力学进展2007 Vol.37No.1复合材料的发展历史复合材料的发展历史复合材料的发展历史复合材料的发展历史??自古以来自古以来自古以来自古以来人们就会使用人们就会使用人们就会使用人们就会使用天然的复合材料天然的复合材料天然的复合材料天然的复合材料——木木木木材材材材、、、、竹竹竹竹、、、、骨骼等骨骼等骨骼等骨骼等。

复合材料力学特性的实验研究与分析复合材料作为一种新型的材料，具有重量轻、强度高等优点，在航空、汽车、船舶和建筑等领域得到了广泛的应用。

复合材料的力学特性直接影响着其应用效果，因此探究复合材料的力学特性是非常重要的。

本文将介绍复合材料的力学特性实验研究与分析。

一、复合材料的力学特性复合材料是由两种或两种以上不同类型的材料通过某种方法组合而成的材料。

由于其复杂的组成结构，复合材料的力学特性与金属类材料有很大的差异。

主要表现在以下方面：1. 各向异性复合材料由于其随机堆积的纤维，导致其各向异性的特性明显。

在不同的方向下，其力学性能会有不同的变化。

2. 前向球性复合材料的前向球性表示在纤维层的合成过程中，由于操作失误或其他原因导致其相互之间的位置偏移，从而形成不均匀的结构。

这也是导致各向异性的一个原因。

3. 薄层状结构复合材料的复杂结构形成了一种薄层状的结构，这种结构是由各种不同类型材料组成的3D结构体。

复合材料的这种独特结构使其在随意弯曲和受力时表现出了很强的强度和刚度，成为了代替传统材料的新选择。

二、复合材料的力学试验方法在研究复合材料的力学特性时需要进行力学试验，以获得复合材料力学性能参数。

在复合材料的力学试验中，需要选取合适的试样，考虑到复合材料各向异性的特性，需要选择不同的试样形式和加载方向。

目前，常用的复合材料力学试验方法主要有以下几种：1. 拉伸试验拉伸试验是测量材料拉伸应力、拉伸应变的试验。

在拉伸应力-应变曲线中，可以得到杨氏模数、拉伸强度等材料强度参数。

在复合材料中，需要考虑其各向异性，选择合适的载荷方向和试验条件。

2. 剪切试验剪切试验是测量材料剪切应力、剪切应变的试验。

在复合材料的剪切试验中，需要考虑热应力、交叉连接等因素对复合材料剪切力学特性的影响。

3. 弯曲试验弯曲试验是测量材料弯曲应力、弯曲应变的试验。

在复合材料弯曲试验中，需要考虑其各向异性特性，选择不同的载荷方向和试验条件。

复合材料的混合加工、成型实验一、实验目的和要求1.了解转矩流变仪的结构与测定聚合物流变性能的原理。

2.熟悉转矩流变仪法测定聚合物流变性能的方法，包括混合、挤出加工（造粒）过程。

3.掌握颗粒/聚合物复合材料的密炼、成型工艺过程。

4.掌握复合材料力学性能测试过程。

二、实验仪器与原料XSS-300转矩流变仪；平板硫化仪；造粒机；万能仪；低密度聚乙烯（LDPE）、（LDPE：熔点132-135o C；LDPE：熔点小于112o C；分解温度：大于380o C）；无机粉体（颗粒）：氢氧化铝等；三、实验内容1. 转矩流变仪混合加工实验（1）实验原理高分子材料的成型过程，如塑料的压制、压延、挤出、注塑等工艺，化纤纺丝，橡胶加工等过程，都是利用高分子材料熔体的塑化特性进行的。

熔体受力作用，表现有流动和变形，而且这种流动和变形行为强烈地依赖材料结构和外界条件，高分子材料的这种性质称为流变行为（即流变性）。

测定高分子材料熔体流变性质的仪器很多，转矩流变仪是其中的一种。

它由微机控制、混合装置（挤出机、混合器）等组成。

测量时，被测试物料放入混合装置中，动力系统对混合装置外部进行加热并驱使混合装置的混合元件（螺杆、转子）转动，微处理机按照测试条件给予给定值，保证转矩流变仪在实验控制条件下工作。

物料受混合元件的混炼、剪切作用以及摩擦热、外部加热作用，发生一系列的物理、化学变化。

在不同的变化状态下，测试出物料对转动元件产生的阻力转矩、物料热量、压力等参数。

微处理机再将物料的时间、转矩、熔体温度、熔体压力、转速等测量数据进行处理，得出图形式的实验结果。

利用转矩流变仪可以测量高分子材料在凝胶、熔融、交联、固化、发泡、分解等作用状态下的塑化曲线，如转矩－时间曲线、温度－时间曲线以及转矩－转速曲线，以此了解成型加工过程中的流变行为及其规律。

还可以对不同塑料的挤出成型过程进行研究，探索原材料与成型工艺、设备间的影响关系。

所以，测量塑料熔体的塑化曲线，对于成型工艺的合理选择，正确操作，优化控制，获得优质、高效、低耗的制品以及制造成型工艺装备提供必要的设计参数等，都具有重要的意义。

复合材料实验报告复合材料实验报告引言：复合材料是由两种或更多种材料组成的材料，通过它们的组合可以实现独特的性能和特点。

在本实验中，我们将研究一种常见的复合材料——碳纤维增强塑料（CFRP），并评估其力学性能。

实验目的：1. 了解碳纤维增强塑料的组成和制备方法；2. 测量碳纤维增强塑料的强度和刚度；3. 分析碳纤维增强塑料与传统材料的差异。

实验步骤：1. 准备工作：a. 收集所需材料和设备，包括碳纤维布、环氧树脂、模具、压力机等；b. 清洁工作台和实验器材，确保实验环境卫生；c. 穿戴个人防护装备，如手套、安全眼镜等。

2. 制备样品：a. 将碳纤维布剪成所需形状，放入模具中；b. 按照一定比例混合环氧树脂和固化剂，搅拌均匀；c. 将混合物倒入模具中，确保碳纤维布完全浸润；d. 使用压力机对模具进行压实，以确保样品的致密性。

3. 测试样品：a. 将制备好的样品切割成标准尺寸；b. 使用万能试验机进行拉伸测试，记录强度和伸长率；c. 使用压缩试验机进行压缩测试，记录强度和应变。

4. 数据分析：a. 比较碳纤维增强塑料与传统材料（如金属和塑料）的强度和刚度；b. 分析碳纤维增强塑料的断裂模式和破坏机理；c. 探讨碳纤维增强塑料在不同应力条件下的性能表现。

实验结果：通过实验测量和数据分析，我们得出以下结论：1. 碳纤维增强塑料具有较高的强度和刚度，远远超过传统材料；2. 碳纤维增强塑料的断裂模式主要是纤维断裂和界面剥离；3. 碳纤维增强塑料在拉伸和压缩条件下表现出不同的性能。

讨论与展望：本实验主要研究了碳纤维增强塑料的力学性能，但还有许多其他方面的研究可以开展。

例如，可以进一步探索不同纤维方向和含量对材料性能的影响，以及优化制备工艺来提高材料的性能。

此外，还可以研究碳纤维增强塑料在不同温度和湿度条件下的性能变化，以评估其在实际应用中的可靠性。

结论：通过本实验，我们深入了解了碳纤维增强塑料的制备方法和力学性能。

复合材料力学答案【篇一：材料力学】教程第二版 pdf格式下载单辉祖主编本书是单辉祖主编《材料力学教程》的第2版。

是根据高等工业院校《材料力学教学基本要求》修订而成。

可作为一般高等工业院校中、少学时类材料力学课程的教材，也可作为多学时类材料力学课程基本部分的教材，还可供有关工程技术人员参考。

内容简介回到顶部↑本教村是普通高等教育“十五”国家级规划教材。

. 本教材仍保持第一版模块式的特点，由《材料力学(Ⅰ)》与《材料力学(Ⅱ)》两部分组成。

《材料力学(Ⅰ)》包括材料力学的基本部分，涉及杆件变形的基本形式与组合形式，涵盖强度、刚度与稳定性问题。

《材料力学(Ⅱ)》包括材料力学的加深与扩展部分。

本书为《材料力学(Ⅱ)》，包括非对称弯曲与特殊梁能量法(二)、能量法(二)、静不定问题分析、杆与杆系分析的计算机方法、应力分析的实验方法、疲劳与断裂以及考虑材料塑性的强度计算等八章。

各章均附有复匀题与习题，个别章还安排了利用计算机解题的作业。

..与第一版相同，本教材具有论述严谨、文字精炼、重视基础与应用、重视学生能力培养、专业面宽与教学适用性强等特点，而且，在选材与论述上，特别注意与近代力学的发展相适应。

本教材可作为高等学校工科本科多学时类材料力学课程教材，也可供高职高专、成人高校师生以及工程技术人员参考。

以本教材为主教材的相关教学资源，尚有《材料力学课堂教学多媒体课件与教学参考》、《材料力学学习指导书》、《材料力学网上作业与查询系统》与《材料力学网络课程》等。

...作译者回到顶部↑本书提供作译者介绍单辉祖，北京航空航天大学教。

1953年毕业于华东航空学院飞机结构专业，1954年在北京航空学院飞机结构专业研究生班学习。

1992—1993年，在美国特拉华大学复合材料中心．从事合作研究。

.历任教育部工科力学教材编审委员、国家教委工科力学课程指导委员会委员、中国力学学会教育工作委员会副主任委员、北京航空航天大学校务委员会委员、校学科评审组成员与校教学指导委员会委员等。

复合材料的力学分析引言复合材料是由两种或更多种材料组成的材料，通过将它们组合在一起来获得新的材料特性。

它们在航空航天、汽车工业、建筑和体育器材等领域得到广泛应用。

由于复合材料具有高强度、高刚度和低重量等优点，因此分析和了解复合材料的力学性能至关重要。

复合材料的组成及结构复合材料通常由两个主要成分组成：增强体和基体。

增强体可以是纤维、微粒或纤维布，而基体可以是金属、陶瓷或聚合物。

这两种成分通过一种称为矩阵的粘合剂结合在一起。

根据增强体的类型和排列方式的不同，复合材料可以分为各种类型，如纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料和层合板复合材料等。

复合材料的力学行为复合材料的力学行为主要受到其组成材料及其排列方式的影响。

相对于单一材料，复合材料的力学性能具有以下特点：强度复合材料通常具有比单一材料更高的强度，这是由于增强体的存在。

纤维增强复合材料的强度通常取决于纤维的类型和排列方式。

微粒增强复合材料的强度与微粒的形状、大小和分布有关。

刚度由于增强体的高强度和高刚度，复合材料通常具有比单一材料更高的刚度。

复合材料的刚度取决于增强体的类型、体积分数以及增强体和基体之间的界面特性。

疲劳寿命复合材料的疲劳寿命与其增强体类型、触变行为以及界面特性有关。

在复合材料中，增强体和基体之间的应力转移不同于金属材料，可能导致剪切和剥离等破坏模式。

断裂韧性复合材料通常具有较低的断裂韧性，这是由于增强体和基体之间的界面层的弱点。

增强体与基体之间的界面层容易出现剥离和裂纹扩展。

复合材料的力学分析方法复合材料的力学分析方法可以分为实验方法和数值模拟方法。

实验方法实验方法是研究复合材料力学行为的重要手段之一。

常用的实验方法包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验和剪切试验等。

这些实验可以用于测量材料的强度、刚度、疲劳寿命和断裂韧性等力学特性。

数值模拟方法数值模拟方法通过建立复合材料的数学模型来预测其力学性能。

常用的数值模拟方法包括有限元分析和分子动力学模拟等。

广东化工2021年第2期· 36 · 第48卷总第436期ABS/PA6复合材料的力学性能影响研究罗鹏1,2*，胡志华1,2，汪海1,2，李诚1,2(1．金发科技股份有限公司，广东广州510000；2．广东金发科技有限公司，广东清远511500) [摘要]制备了一系列ABS/PA6复合材料，并探讨了不同增容剂、不同种类ABS以及不同增韧剂对ABS/PA6复合材料力学性能的影响。

结果表明，马来酰亚胺(MS-NB)对ABS/PA6的增容效果最佳，当添加量为5 %时，缺口冲击强度由4.4 kJ/m2提高到7.8 kJ/m2，提升幅度为77 %。

在缺口冲击强度表现上，具有核壳结构的MBS增韧剂明显优于高胶粉；不同ABS种类的ABS在该体系中力学性能差异很大，高胶含量的ABS 树脂能显著提高复合材料的缺口冲击强度，但弯曲强度，弯曲模量等性能有一定程度下降。

[关键词]ABS；PA6；缺口冲击强度；增容剂[中图分类号]TQ325.2 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)02-0036-02The Study on the Influence of ABS/PA6 Mechanical PropertiesLuo Peng1,2*, Hu Zhihua1,2, Wang Hai1,2, Li Cheng1,2(1. Kingfa Technology Co., Ltd., Guangzhou 510000；2. Guangdong Kingfa Technology Co., Ltd., Qingyuan 511500, China)Abstract: A series of ABS/PA6 composites were prepared. The influence of different compatibilizers, different types of ABS and different toughening agents on the mechanical properties of ABS/PA6 composites were discussed. The results showed that MS-NB is a kind of effective compatibilizer for ABS/PA6 composites. When the addition amount is 5 %, the notched impact strength increases from 4.4 kJ/m2to 7.8 kJ/m2. In the performance of notched impact strength, MBS toughening agent with core-shell structure is obviously better than high rubber powder.Different ABS types have great differences in mechanical properties in this system, and ABS resin with high rubber content can significantly improve the notched impact strength of the composite material. Flexural strength and flexural modulus have decreased.Keywords: ABS；PA6；Notched impact strength；Compatibilizer聚己内酰胺(PA6)其具有优异的机械性能，良好的抗腐蚀能力以及加工流动性，被广泛应用于汽车、电子电器、家用电器，医疗及体育用品等领域；但其具有较强的吸水性且尺寸稳定性较差，需要对其进行改性处理以满足更多的使用要求。

复合材料⼒学⽬录复合材料细观⼒学 (1)简⽀层合板的⾃由振动 (9)不同条件下对称层合板的弯曲分析 (14)复合材料细观⼒学——混凝⼟细观⼒学⼀、研究背景复合材料细观⼒学复合材料细观⼒学是20世纪⼒学领域重要的科学研究成果之⼀，是连续介质⼒学和材料科学相互衍⽣形成的新兴学科。

近20年来，我国科技⼯作者应⽤材料细观⼒学的理论和⽅法，成功研究了许多复合材料的增强，断裂和破坏问题，给出了⼀些特⾊和有价值的研究成果。

混凝⼟细观⼒学混凝⼟作为⼀种重要的建筑材料已有百余年的历史，它⼴泛应⽤于房屋、桥梁、道路、矿井、及军⼯等诸多⽅⾯。

在⽔⼯建筑⽅⾯，混凝⼟也被⼤量使⽤，特别是⼤体积混凝⼟，它是重⼒坝和拱坝的主要组成部分，对混凝⼟各项⼒学性能的准确把握及应⽤，在⼀定程度上决定了⽔⼯建筑物的质量和安全性能。

⼆、研究⽬的长期以来，在混凝⼟应⽤的各个领域⾥，⼈们对混凝⼟的⼒学特性进⾏了⼤量的研究。

如何充分的利⽤混凝⼟的⼒学性能，建造出更经济、更安全和更合理的建筑物或⼯程结构，⼀直都是结构⼯程设计领域研究的重要课题。

三、研究现状混凝⼟是由粗⾻料和⽔泥砂浆组成的⾮均质材料，它的⼒学性能受到材料的品质、组分、施⼯⼯艺和使⽤条件等因素的影响。

过去，⼈们对混凝⼟⼒学性能的研究很⼤程度上是依靠实验来确定的。

随着实验技术的发展，混凝⼟各种⼒学性能被揭⽰出来。

但由于实验需要花费⼤量的⼈⼒、物⼒和财⼒，⽽且所得到的实验成果往往由于实验条件的限制也是很有限的。

现代科学的⼀个重要的思维⽅式与研究⽅法就是层次⽅法，在对客观世界的研究中，当停留在某⼀层次，许多问题⽆法解决时，深⼊到下⼀个层次，问题就会迎刃⽽解。

对混凝⼟断裂问题的研究归纳为如下四个研究层次：1)宏观层次：混凝⼟这种⾮均质材料存在着⼀个特征体积，经验的特征体积相应于3～4倍的最⼤⾻料体积。

当混凝⼟体积⼤于这种特征体积时，材料被假定为均质的，当⼩于这种特征体积时，材料的⾮均质性将会⼗分明显。

复合材料实验报告1. 引言复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料，具有很高的强度和轻质化特性。

它们在航空航天、汽车制造、建筑等领域广泛应用。

本实验旨在研究复合材料的力学性能，通过实验测试和数据分析，探讨不同组合比例对复合材料力学性能的影响。

2. 实验材料和设备2.1 实验材料本实验选用的复合材料由树脂基体和纤维增强材料组成，其中树脂基体为环氧树脂，纤维增强材料为玻璃纤维。

2.2 实验设备 - 计算机 - 数字电子天平 - 万能材料试验机 - 试样模具3. 实验步骤3.1 制备复合材料试样根据设计比例，将环氧树脂和玻璃纤维按照一定比例混合，并倒入试样模具中。

使用振动器消除气泡，并在室温下静置待固化。

3.2 试样测量和准备将固化后的试样取出，使用数字电子天平称量其质量，并记录下来。

然后使用卡尺测量试样的尺寸（长度、宽度和厚度），并计算试样的截面面积。

3.3 材料力学性能测试将试样安装在万能材料试验机上，进行拉伸或弯曲等力学性能测试。

根据测试结果记录下试样的极限强度、屈服强度、弹性模量等力学性能参数。

3.4 数据分析根据实验数据，绘制应力-应变曲线，分析不同组合比例对复合材料力学性能的影响。

计算平均值和标准差，并进行数据统计学处理。

4. 实验结果与讨论经过多组实验数据的分析和计算，得出不同组合比例对复合材料力学性能的影响结论。

5. 结论通过本次实验，我们深入研究了复合材料的制备和力学性能测试方法，并探讨了不同组合比例对复合材料力学性能的影响。

实验结果表明，不同组合比例对复合材料的强度和刚度有着显著影响。

进一步研究和优化复合材料的组合比例可以提高其力学性能，使其在工程领域得到更广泛的应用。

6. 参考文献[1] 张三, 李四, 王五. 复合材料力学性能的研究进展[J]. 材料科学与工程, 20XX, XX(X): XX-XX.[2] 王小明, 张小红, 李小刚. 复合材料制备及力学性能测量方法研究[J]. 实验力学, 20XX, XX(X): XX-XX.致谢感谢实验室的李老师和实验组成员对本次实验的指导和支持。

实验一 材料力学性能综合实验第一部分 材料力学性能及测试原理材料的使用性能包括物理、化学、力学等性能。

对于用于工程中作为构件和零件的结构材料，人们最关心的是它的力学性能。

力学性能也称为机械性能。

任何材料受力后都要产生变形，变形到一定程度即发生断裂。

这种在外载作用下材料所表现的变形与断裂的行为叫力学行为，它是由材料内部的物质结构决定的，是材料固有的属性。

同时, 环境如温度、介质和加载速率对于材料的力学行为有很大的影响。

因此材料的力学行为是外加载荷与环境因素共同作用的结果。

材料力学性能是材料抵抗外加载荷引起的变形和断裂的能力。

材料的力学性能通过材料的强度、刚度、硬度、塑性、韧性等方面来反映。

定量描述这些性能的是力学性能指标。

力学性能指标包括屈服强度、抗拉强度、延伸率、截面收缩率、冲击韧性、疲劳极限、断裂韧性等。

这些力学性能指标是通过一系列试验测定的。

实验包括静载荷试验、循环载荷试验、冲击载荷试验以及裂纹扩展试验。

其中静载荷拉伸试验是测定大部分材料常用力学性能指标的通用办法。

力学指标的测定要依据统一的规定和方法进行，这就是国家标准。

比如国家标准GB228－87是金属材料拉伸试验标准。

依据这个标准，可以测定金属的屈服强度、抗拉强度、延伸率、截面收缩率等力学性能指标。

其它材料如高分子材料、陶瓷材料及复合材料力学性能也应采用各自的国家标准进行测定。

拉伸试验的条件是常温、静荷、轴向加载，即拉伸实验是在室温下以均匀缓慢的速度对被测试样施加轴向载荷的试验。

试验一般在材料试验机上进行。

拉伸试样应依据国家标准制作。

进行单拉试验时，外力必须通过试样轴线以确保材料处于单向拉应力状态。

试验机的夹具、万向联轴节和按标准加工的试样以及准确地对试样的夹持保证了试样测量部分各点受力相等且为单向受拉状态。

试样所受到的载荷通过载荷传感器检测出来，试样由于受外力作用产生的变形可以借助横梁位移反映出来，也可以通过在试样上安装引伸计准确的检测出来。

复合材料力学教学研究与实践
复合材料力学是工程最重要的一个学科，它由若干不同材料构成而成，它克服了物质特性
和可制造的限制，可回应各种工程需求。

因此，复合材料力学的教学也变得越来越重要。

首先，要了解复合材料力学的概念。

学生们要初步了解材料的单元结构，分析结构的构成，衡量材料的抗弯力学能力，以及材料和结构的耐久性能。

此外，学生还要学习复合材料力
学应用，包括应用强化技术，硅热接技术以及复合材料块状加工技术。

其次，要利用现代计算机技术进行实验。

学生们能通过计算机仿真实验来观察复合材料力
学的表象，举出例子来说明特定材料在受力情况下的变形量，乃至于复合材料的弹性模量
和泊松比等物理参数的变化规律。

有了这些实验的辅助，教师就可以更好地阐释复合材料
力学的概念。

最后，要利用综合教学法进行教学。

教师可以使用演示、研讨和实训等方式，融合理论和实践，以便学生们能够全面地掌握复合材料力学的知识体系，并多接触相关实践加深理解。

只有实践，才能深入地理解复合材料力学的理念，进而提高学生的学习效果。

总之，在复合材料力学教学中，要注重理论与实践的结合，结合多种教学方法，使学生的学习更加全面，深入。

只有这样，才能让学生从复合材料力学中汲取更多的经验和知识，为他们的未来学习和工作奠定良好的基础。

实验一聚合物复合材料共混实验聚合物复合材料共混综合实验包括以下子实验：聚合物复合材料共混实验、聚合物复合材料注射成形实验、聚合物复合材料力学性能实验。

实验1.1 聚合物复合材料共混实验一、实验目的利用混炼设备完成不同聚合物材料的共混改性，掌握积木式平行混炼型双螺杆挤出机以及转矩流变仪的基本结构组成；熟悉工艺参数对聚合物共混的影响；了解积木式平行混炼型双螺杆常用的组合形式；熟悉设备的使用方法和操作要点。

二、实验设备及材料实验设备：平行双螺杆挤出机组、转矩流变仪、鼓风干燥箱、加料勺、台秤和天平等。

实验材料：由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)分子中丁二烯段不饱和双键经过选择加氢获得的热塑性弹性体SEBS、白油、聚丙烯(PP)、抗氧剂1010等。

三、实验操作步骤（一）双螺杆挤出机实验操作步骤及注意事项1. 预混合：将要SEBS和白油按照质量比1：1预先混合，均匀混合后放置24h以上，使SEBS在白油中充分溶胀，得到O-SEBS；将O-SEBS、PP、抗氧剂1010等按照比例依次称取，放入高速混合机混合均匀，备用。

2. 开机前检查：开机前检查齿轮箱上油标，观看齿轮油是否不足，一般在油标中间为宜。

检查软水水箱（注：冷却水）水位，一般不宜高出进水口。

在冷却水槽中放入足够的冷却水。

3. 平行双螺杆挤出造粒机组开机前设置：打开电源，设定螺杆不同区域的温度，物料不同，所需温度不同。

SEBS/PP聚合物复合材料的螺杆温度范围为175～200℃。

按温度表上“”、“”键，可升高和降低设定温度。

设定完毕，打开“水泵开关”，待温度到达设定温度20～30min后方可开机。

将混合好的原料放入料斗中。

4. 开机：旋转“油泵开关”并确认油泵是否工作，油压一般在（0.1～0.2MPa）；起动切粒机开关（注：空切时，一般调至150～200r/min），起动吹干机；按下“主机启动”开关，检查“主机指示”绿灯是否灯亮，如绿灯已亮，表示主机已通电，然后按下“喂料启动”开关。

材料科学与工程专业实验第三篇复合材料实验材料科学与工程学院材料系目录实验1 酚醛树脂凝胶时间、挥发分、树脂含量和固体含量测定实验2 单丝强度和弹性模量测定实验3 丝束（复丝）表观强度和表观模量测定（参照GB3362-82）实验4 树脂浇注体制作及其巴科尔硬度测试实验5 手糊成型工艺试验实验6 复合材料模压工艺试验实验7 层压工艺试验实验8 热塑性塑料注射成型实验 9 复合材料真空导入成型工艺试验实验10 RTM成型工艺试验实验1 酚醛树脂凝胶时间、挥发分、树脂含量和固体含量测定一、实验目的掌握对酚醛树脂几个重要技术参数的测定方法，证实酚醛树脂由B 阶向C 阶段过度时放出小分子的事实。

二、实验原理酚醛树脂由于苯酚上羟甲基（—CH 2OH ）的作用，它的固化与环氧树脂和不饱和聚酯树脂不同，在加热固化过程中两个—CH 2OH 作用将会脱下一个H 2O 和甲醛（CH 2O ），甲醛又会马上与树脂中苯环上的活性点反应生成一个新的—CH 2OH 。

这个过程的快慢和放出水分子的本质，将需要用试验证实，从而帮助学生理解树脂含量和固体含量的不同含义。

三、实验仪器和设备分析天平、智能电热板、秒表、称量瓶或坩埚等。

四、实验步骤1、 将智能电热板设定至150±1℃且恒定，用一小块铝箔迅速取A 阶酚醛树脂的乙醇溶液1g~1.5g 放到智能电热板上，同时用秒表记时并开始用玻璃棒摊平和不断搅动，树脂逐渐变成粘稠起丝，直至起丝挑起即断时为终点，停止秒表，记录此时间，即为该树脂样品的150℃条件下的凝胶时间，以秒数表示。

重复操作三次，同一树脂每次相差不应大于5s ，取其平均值。

2、 取一已恒重的称量瓶或坩埚，称量为m 1,取1g 左右的A 阶酚醛树脂溶液于称量瓶中，称量总重为m 2,然后将它放入80±2℃的恒温烘箱中处理60min ，取出放入干燥器中冷却至室温，称量m 3,则树脂含量Rc 是指挥发溶剂后测出的溶液中树脂的百分比，即：%1001213⨯--=m m m m R C 3、 将称量为m 3的试样再放入160±2℃恒温烘箱中处理60min ，取出在干燥器中冷却至室温后称量为m 4，则固体含量Sc 是指A 阶树脂进入C 阶后树脂的百分比，即：%1001214⨯--=m m m m S C 挥发分Vc 就是指B 阶树脂进入C 阶段树脂过程中放出的水和其他可挥发的成分所占B 阶树脂的百分比，即：%1001343⨯--=m m m m V C 高温固化绝对脱水量（m 3－m 4）和溶剂量（m 2－m 3）与树脂溶液总量（m 2－m 1）之比称为总挥发量Fc ：%1001242⨯--=m m m m F C 由此，Vc 与Fc 的区别是显而易见的。