飞机复合材料失效分析，喷塑件盐雾测试

在终断裂的区域，可以发现粉碎的纤维、纤维和基体碎片以及纤维弯曲，如图所示。在使用天然纤维增强的复合材料进行的实验中，我们观察到不同纤维方向的样品有不同的断裂面和失效模式。在进行拉伸试验时，根据ASTM标准D3039，失败的0°/90°和45°/45°方向的断裂面通过SEM对天然纤维增强的复合材料进行了检查。0°/90°的样品在基体界面出现了断裂的纤维，而45°/45°的样品除了断裂的纤维外，还出现了纤维拉出和通过基体传播的裂缝。失败模式的差异表明，与具有45°/45°取向纤维的样品相比，具有0°/90°取向纤维的样品呈现出更好的拉伸特性。

复合材料的压缩分析

复合材料纤维结构在压缩状态有四种失效模式：纤维破碎、弹性微弯、基体失效和塑性微弯。根据纤维材料的不同，纤维破碎会以不同的模式发生。常见的纤维破碎模式包括纵向分裂、塑性屈服、纤维内的扭结和每个纤维内的塑性屈曲。我们为复合材料的压缩失效模式提供了一个新颖的分类系统。在这个系统中，描述了四种主要的破坏模式：剪切破坏、层间破坏、界面破坏和扭结带破坏。这四种失效模式中的每一种都被划分为子类别。

剪切故障被分为平面内剪切故障、穿透性剪切故障和楔形分裂故障，而扭结带故障被分为平面内扭结带故障和穿透性扭结带故障。层间故障和界面故障各自呈现出的故障模式子类别，即分层屈曲以及扫帚和纤维破碎，但它们也呈现出一个共同的故障模式，即纵向裂纹。

将分层描述为压缩力作用下复合材料层压板的主要失效模式。由压缩破坏导致的破坏表面被发现与由拉伸破坏导致的破坏表面相似，因为在压缩破坏表面也观察到了黑线和分支的微裂缝。在压缩破坏表面，发现黑线比拉伸破坏表面更普遍。

按照ASTM标准对单向CFRP复合材料层压板进行了轴向压缩测试。对断裂表面的分析显示，在纤维方向和沿层板边界的纵向裂缝。沿着断裂表面的单个纤维因屈曲而失效，断裂被描述为在垂直于屈曲轴的方向上传播。在富含树脂的区域，在断裂的传播方向上可以观察到河流图案。