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【环氧板】界面残余应力的表征


由于界面层厚度薄,故界面残余应力的测定较为困难。目前,
环氧板界面残余应力的测定方法一般采用XRD法或中子衍射法。两种方法的原理相同,只是中子的透射深度更大,可探测深层应力,且探测范围较大。但受中子源的限制,中子衍射应用很少。X射线的穿透能力有限,测定的仅是材料表层的残余应力。鉴于上述两种方法的局限性,通常改同步辐射连续X射线能量色散法和拘束电子衍射法测定复合材料界面附近的应力及其变化。前者的特点:X射线的强度高,约为普通X射线强度的105倍;X射线的波长在1x10-114x10~*m的范围内连续。因此,该法有较强的穿透性,又有对残余应变梯度的高空间分辨率,可测量界面附近急剧变化的残余应力。目前,应用最广的是传统的XRD法及电阻应变片法。

环氧板XRD的应力测定原理

该方法的思路为:残余应力→晶体中较大范围内均匀变化-d变化、sinθ=nh变化一峰位位移→Aθ→∩=ε→σ。具体的测定步骤如下。

(1)分别测定工件有界面应力和无界面应力时的衍射花样。

(2)分别定出行射峰位,获得同-行射晶面所对应行射峰的位移量

(3)通过布拉格方程的微分式求得该衔射面间距的弹性应变量。

(4)由应变与应力的关系求出界面应力的大小。

环氧板电阻应变片法

法是一种简单直观的应力分析方法,其原理是根据金属电阻丝承受拉伸或压缩变形的同时,电阻将发生变化。在一定应变范围内,电阻丝的电阻改变与应变成正比。测试时,将-根高灵敏的电阻应变丝置入复合材料的界面层,基体固化收缩产生的残余应力作用于这根

电阻应变丝上,使之发生变形而进一步导致丝的电阻发生变化,再经桥电路,将电阻变化转

化为电桥两端的不平衡电压信号,由该信号推求界面层的残余应力。该法一般只适用于表面区,因为镶入界面的电阻应变丝易被损坏,同时也影响了界面区的应力分布,使测定结果夫真。

此外,还可用激光拉曼光谱法测量界面层相邻纤维的振动频率,根据纤维标定确定环氧板界面层的残余应力。

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