【摘要】：相比于金属材料，复合材料结构在制造和使用过程中，会出现各种缺陷/损伤形式，如孔隙率过高、分层、表面损伤、外来冲击等。分层和冲击损伤是复合材料结构的主要缺陷/损伤形式。分层会导致复合材料力学性能大幅下降，对于层合复合材料而言，分层破坏是其主要破坏机制，该机制在笔者的研究中已得到证实。复合材料的冲击损伤是不可逆破坏，一旦发生，其承载能力就会随之急速下降。
金属结构件的主要形式为裂纹的形成，目前学者已根据金属材料裂纹的滋生、扩展到材料断裂过程研究建立了材料的耐久性与损伤容限要求和设计的分析技术。相比于金属材料，复合材料结构在制造和使用过程中，会出现各种缺陷/损伤形式，如孔隙率过高、分层、表面损伤、外来冲击等。分层和冲击损伤是复合材料结构的主要缺陷/损伤形式。其中分层是层与层之间的脱离，表面检测无法鉴定出来。分层会导致复合材料力学性能大幅下降，对于层合复合材料而言，分层破坏是其主要破坏机制，该机制在笔者的研究中已得到证实。目前改善复合材料分层的方法是制备整体性能好的三维整体织物，如三向正交、2.5D角联锁、三维编织等，这在前面复合材料增强体结构部分已详细论述。外来物冲击损伤按可目视程度分为三种，第一种是目视勉强可检损伤，这是指冲击能量较低，对复合材料损伤较小的情况；第二种是目视可检损伤，这是指冲击能量比第一种大，对复合材料损伤较大但未完全穿透的情况；第三种是穿透性损伤，这种情况是冲击能量高，材料被完全穿透破坏。复合材料的冲击损伤是不可逆破坏，一旦发生，其承载能力就会随之急速下降。目前，冲击后的压缩强度成为筛选树脂基体的另一个重要指标。导致复合材料损伤扩展的原因有很多，可能是基体树脂的开裂、基体/增强体界面脱胶、分层破坏、内部纤维断裂等多种破坏形式累积、无规律扩展的综合作用结果，因此没有规律性可言。这也是复合材料耐久性和损伤容限很难分析预测的原因所在。(www.xing528.com)
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