復合材(cai)料因其重量(liang)輕、耐腐(fu)蝕(shi)、強度(du)高等優點(dian)，廣泛的(de)應用(yong)於工業(ye)、國防等各個(ge)領(ling)域。其制(zhi)作(zuo)工藝就是將幾(ji)種成(cheng)分的(de)材(cai)料復(fu)合在壹起，攪拌均(jun)勻後(hou)，通(tong)過(guo)加熱、壓制(zhi)成(cheng)型(xing)。根(gen)據需要(yao)，可(ke)壓制(zhi)成(cheng)板材(cai)、棒(bang)材(cai)、管(guan)材(cai)等。由於(yu)復(fu)合材(cai)料在(zai)加工過(guo)程(cheng)中，是在(zai)擠壓應力作(zuo)用(yong)下成(cheng)型(xing)的(de)，材(cai)料內部的(de)應力往往釋放(fang)的(de)不是很(hen)徹(che)底(di)，或(huo)多或少(shao)的(de)存在殘(can)余(yu)應力，給材(cai)料的(de)使用(yong)留下隱患。當(dang)復合材(cai)料加(jia)工成(cheng)零件(jian)或(huo)構(gou)件時，這些零(ling)部件在使用(yong)過程(cheng)中其(qi)表(biao)面會(hui)產(chan)生(sheng)變形，對零(ling)件的(de)精度、使(shi)用(yong)壽命等造(zao)成(cheng)影響(xiang)。所以有必要(yao)對復合材(cai)料進(jin)行(xing)殘余(yu)應(ying)力測(ce)試(shi)。
本文(wen)主(zhu)要(yao)是對(dui)某(mou)公司(si)生(sheng)產(chan)的(de)碳纖(xian)維增強復合材(cai)料板(ban)進(jin)行(xing)殘余(yu)應力測(ce)試(shi)，試(shi)驗(yan)方法(fa)采用(yong)盲孔法(fa)。盲孔法(fa)是目(mu)前測(ce)量(liang)零(ling)件(jian)殘(can)余應力最(zui)常(chang)用(yong)的(de)方法(fa)之壹。其工(gong)作(zuo)原理(li)就是在有殘余(yu)應力的(de)部位(wei)鉆壹個(ge)小(xiao)孔，因小(xiao)孔附(fu)近(jin)的(de)殘余應(ying)力被釋放(fang)，孔區附(fu)近(jin)的(de)殘余應(ying)力場(chang)發(fa)生(sheng)變化，只要(yao)測(ce)出(chu)該局(ju)部區域(yu)的(de)應變變(bian)化量(liang)，即(ji)可(ke)計算(suan)出鉆孔處(chu)釋放(fang)前的(de)殘余應(ying)力值。
殘余(yu)應(ying)力測(ce)試(shi)方法(fa)
復合材(cai)料板(ban)厚3.5mm，板長(chang)200mm，板(ban)寬(kuan)150mm。電(dian)阻應(ying)變(bian)片(pian)采用(yong)JHBX-3C應變片(pian)，粘(zhan)貼膠(jiao)水為JH-496。測(ce)試(shi)儀(yi)器采用(yong)南京聚航科(ke)技(ji)有限公(gong)司(si)的(de)JHMK殘余應(ying)力測(ce)試(shi)系統(tong)，由(you)JHYC靜(jing)態(tai)應變儀和JHZK鉆孔裝(zhuang)置(zhi)組成(cheng)。軟件進(jin)行(xing)設置(zhi)後，自動(dong)實(shi)時計算(suan)殘余應(ying)力，並(bing)實(shi)時顯(xian)示和保存應力應變數(shu)值，測(ce)量(liang)直(zhi)觀(guan)明(ming)了，精度高(gao)。
按照電阻應(ying)變(bian)片(pian)粘(zhan)貼工藝在復(fu)合材(cai)料板(ban)上(shang)粘(zhan)貼電阻應(ying)變(bian)片(pian)，貼片(pian)自然幹燥24小(xiao)時後(hou)進(jin)行(xing)試驗(yan)。將各測(ce)點(dian)電(dian)阻應(ying)變(bian)片(pian)導線(xian)與(yu)JHYC靜(jing)態(tai)應變儀連(lian)接(jie)，然後進(jin)行(xing)鉆孔，小(xiao)孔孔徑(jing)1.5mm，孔深(shen)2.0mm，鉆孔完畢(bi)後(hou)，待數(shu)據穩(wen)定後(hou)，記(ji)錄其應變數(shu)值。
各測(ce)點(dian)殘(can)余(yu)應(ying)力計算(suan)結(jie)果見(jian)表1。
測(ce)點(dian)號 | 應力（MPa） | 測(ce)點(dian)號 | 應力（MPa） |
1 | 2.304 | 11 | 2.56 |
2 | 1.536 | 12 | 1.92 |
3 | 2.048 | 13 | 1.792 |
4 | 2.432 | 14 | 2.43 |
5 | 2.176 | 15 | 3.712 |
6 | 3.328 | 16 | 1.664 |
7 | 1.792 | 17 | 2.304 |
8 | 2.688 | 18 | 2.56 |
9 | 2.816 | 19 | 2.68 |
10 | 3.456 | 20 | 1.40 |
本次(ci)實(shi)驗(yan)采用(yong)盲孔法(fa)對(dui)復(fu)雜(za)材(cai)料進(jin)行(xing)殘余(yu)應力測(ce)試(shi)，試(shi)驗(yan)結(jie)果表(biao)明方法(fa)是可(ke)行(xing)。測(ce)出(chu)各(ge)測(ce)點(dian)的(de)應變值：最(zui)大殘(can)余(yu)應力發(fa)生(sheng)在15號測(ce)點(dian)，應(ying)力為3.712MPa；最(zui)小(xiao)應變(bian)發(fa)生(sheng)在20號測(ce)點(dian)，應(ying)力為1.40MPa。
