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lj521775

木虫 (正式写手)

[求助] 镁基复合材料压缩断裂机制分析

我做短碳纤维增强AZ91D镁基复合材料压缩性能研究时发现两种不同断口位置的失效形式,如附件图片所示,从左至右,试样的测试温度分别为室温和100℃,对应的裂纹萌生及扩展路径却大相径庭,不知是什么原因?
注:该复合材料为挤压态,碳纤维沿平行于试样高度方向定向排列,试样高度为12mm,直径为8mm。


[ Last edited by lj521775 on 2011-4-18 at 08:31 ]
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lj521775

木虫 (正式写手)

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Originally posted by nwpu_ranger at 2011-04-18 21:34:32:
判断材料的断裂机制 还是要从材料的断口宏微观形貌开始  尤其是纤维增强复合材料 断口的纤维分布情况 以及纤维的断裂以及裂纹在纤维的扩展情况 对判断材料的断裂机制有很大的帮助
建议给断口的宏观 微观低倍 高倍 ...

100℃时还没有发生完全断裂就塑性失稳了,压缩试验就停止了,所以没办法看断口形貌。
7楼2011-04-18 22:53:09
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lj521775

木虫 (正式写手)

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Originally posted by imrsfb at 2011-04-18 13:03:23:
实际上,两者断裂角度相差不大,不过都小于45度。第一个30度,第二个35度。
而之所以有所不同,主要是因为裂纹萌生位置不同。第一个在样品角上起裂,第二个则在试样中间起裂。第二个起裂之后,剪切裂纹扩展至 ...

每组参数进行了两次重复性试验,无论是应力-应变曲线还是裂纹位置均基本一致。
8楼2011-04-18 22:55:27
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lj521775

木虫 (正式写手)

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Originally posted by comma at 2011-04-18 11:34:12:
对于镁合金室温和100℃的形变行为不会有明显的差异。
第一个图,由于压头的影响,如没有加润滑措施,所以从压缩面沿45°切开;
第二个图,估计与上图在本质上没有区别,沿45°切开行为一致。
不知道碳纤维长度 ...

复合材料中的碳纤维平均长度约80μm,沿平行于试样高度方向呈准一维定向排列。室温压缩时,碳纤维基本没有发生偏转。100℃压缩时,复合材料在剪切变形带发生局部塑性变形,剪切带内的碳纤维发生一定角度的偏转。
9楼2011-04-18 23:02:18
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lj521775

木虫 (正式写手)

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Originally posted by lvfengimr at 2011-04-18 09:17:56:
第一个在室温下压缩的,与一般镁合金没有什么不同,都是典型的剪切断裂 这么说碳纤维没有起什么作用吗?
第二个在100°下压缩的,差异就在剪切面的角度不同 这个是温度还是碳纤维引起的呢?
你应该再提供两组对 ...

附件为基体镁合金室温和100℃压缩后的试样照片,其断裂形式基本一致。
12楼2011-04-19 10:47:22
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lj521775

木虫 (正式写手)

引用回帖:
Originally posted by lvfengimr at 2011-04-18 09:17:56:
第一个在室温下压缩的,与一般镁合金没有什么不同,都是典型的剪切断裂 这么说碳纤维没有起什么作用吗?
第二个在100°下压缩的,差异就在剪切面的角度不同 这个是温度还是碳纤维引起的呢?
你应该再提供两组对 ...

附件为基体镁合金在室温和100℃压缩断裂后的试样照片,其断裂形式基本一致。
http://g.zhubajie.com/urllink.php?id=11010508gcm8i6vl5gjoubjf
13楼2011-04-19 10:50:09
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lj521775

木虫 (正式写手)

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Originally posted by imrsfb at 2011-04-19 08:34:02:
最好再做点试验,一般都要求3个样品以上才可以。
应力应变曲线上有很大差别吗?比如塑性,强度?

应力曲线形状相差不大,只是抗压强度有所降低。应力-应变曲线屈服后,仍表现出加工硬化特征。
14楼2011-04-19 10:52:40
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lj521775

木虫 (正式写手)

引用回帖:
Originally posted by comma at 2011-04-18 11:34:12:
对于镁合金室温和100℃的形变行为不会有明显的差异。
第一个图,由于压头的影响,如没有加润滑措施,所以从压缩面沿45°切开;
第二个图,估计与上图在本质上没有区别,沿45°切开行为一致。
不知道碳纤维长度 ...

试样两端均涂抹油质石墨作为润滑剂,碳纤维尺寸:直径6μm,平均长度80μm。
15楼2011-04-19 10:54:37
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