現(xiàn)在有很多新型的材料是我們沒(méi)有聽說(shuō)過(guò)的，它們一般有個(gè)高大上的專業(yè)名詞，比如復(fù)合材料，聽到它的名字可能會(huì)有點(diǎn)陌生，但它卻出現(xiàn)在我們生活的方方面面，還深刻地影響著我們的生產(chǎn)生活方式。

    復(fù)合材料，是兩種或以上的性質(zhì)、性能各異的材料，通過(guò)特殊的技術(shù)及工藝結(jié)合在一起的產(chǎn)物，各種材料原有性狀不變，相互補(bǔ)長(zhǎng)取短，使性能得到提升。復(fù)合材料一般擁有比單一材料更為強(qiáng)大的性能。

    在自然界中，許多物質(zhì)都可以看成是復(fù)合材料，竹子和木頭是由纖維素和木質(zhì)素組成的復(fù)合材料，動(dòng)物的骨胳是由脆而硬的無(wú)機(jī)磷酸鹽和軟而韌的蛋白質(zhì)骨膠復(fù)合而成，是一種既強(qiáng)又韌的復(fù)合材料。

    人們?cè)谏a(chǎn)和生活中，已經(jīng)創(chuàng)造了大量的復(fù)合材料，小到家里的桌椅板凳，大到飛機(jī)火箭，隨處可見復(fù)合材料的影子，大部分的高強(qiáng)度現(xiàn)代化材料都屬于復(fù)合材料。

    在航空航天領(lǐng)域，由于復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性好，比強(qiáng)度、比剛度高，被用于制造飛機(jī)的機(jī)翼，前機(jī)身、衛(wèi)星天線以及支撐結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體以及航天飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件等。

    在汽車工業(yè)領(lǐng)域，復(fù)合材料具有特殊的振動(dòng)阻尼特性，可以減振和降低噪聲、抗疲勞的性能好，損傷以后易于修理，便于整體的成形，可用于制造汽車的車身、受力構(gòu)件、傳動(dòng)軸、發(fā)動(dòng)機(jī)架以及其內(nèi)部的構(gòu)件。

    在化工、紡織和機(jī)械制造領(lǐng)域，有著良好的耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復(fù)合材料，可用于制造化工設(shè)備、紡織機(jī)、造紙機(jī)、復(fù)印機(jī)、高速機(jī)床以及精密的儀器等。

    可以想象的是，如果沒(méi)有復(fù)合材料，世界應(yīng)該就不是現(xiàn)在的模樣了。無(wú)論是人們的日常生活，還是交通車行，又或者是信息、通信、制造領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，都與復(fù)合材料息息相關(guān)。

    復(fù)合材料拉伸變形測(cè)量

    復(fù)合材料的性能不同于其組分材料，它保持了原材料的某些特點(diǎn)，形成復(fù)合材料又可獲得強(qiáng)度、剛度、韌性、硬度、壽命、抗腐蝕等經(jīng)過(guò)改善的性能。通過(guò)控制和調(diào)節(jié)原材料的配比和工藝，可獲得不同性能的復(fù)合材料，它是可以對(duì)性能進(jìn)行設(shè)計(jì)的新穎材料。

    復(fù)合材料力學(xué)性能的研究，對(duì)于材料的設(shè)計(jì)和選用非常關(guān)鍵。某大學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了復(fù)合材料的拉伸實(shí)驗(yàn)，并采用新拓三維的XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行圖像采集及數(shù)據(jù)分析，旨在研究該種復(fù)合材料試樣受力拉伸所產(chǎn)生的變形，從而分析其力學(xué)性能。

    當(dāng)拉伸試驗(yàn)機(jī)開始工作時(shí)，XTDIC系統(tǒng)同步進(jìn)行圖像采集，直至復(fù)合材料試件斷裂，停止并完成采集，并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析。

    實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

    本實(shí)驗(yàn)共完成兩個(gè)復(fù)合材料試樣的采集與數(shù)據(jù)分析，將材料分別命名為試件1和試件2。

    （一）試件1位移場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)云圖：

    （二）試件2位移場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)云圖：

    復(fù)合材料擁有優(yōu)良的性能，很高的實(shí)用性，如果沒(méi)有復(fù)合材料，這個(gè)世界就會(huì)失去很多方便和舒適。另外，復(fù)合材料力學(xué)性能有它的復(fù)雜性和特殊性，需要將復(fù)合材料的力學(xué)性能用數(shù)據(jù)表達(dá)出來(lái)，才能更好地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)制造之中。

    本次實(shí)驗(yàn)采用非接觸式的新拓三維XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng)，對(duì)樣件進(jìn)行全場(chǎng)測(cè)量，在拉伸過(guò)程中分析其應(yīng)變變形情況，可以了解復(fù)合材料在受力拉伸時(shí)，材料在彈性范圍內(nèi)及塑性范圍內(nèi)抵抗伸長(zhǎng)變形的能力及斷裂的特性。

    從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果可見，隨著拉伸實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，試件產(chǎn)生明顯的變形和位移，關(guān)鍵部位的位移值和應(yīng)變值不斷增加，由于拉應(yīng)力的作用，試件關(guān)鍵部位因產(chǎn)生斷裂而破壞。通過(guò)采集記錄和測(cè)量分析被測(cè)試試件的破壞模式，可獲取反映材料力學(xué)性能的數(shù)據(jù)，與極限元模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，從而更好地指導(dǎo)復(fù)合材料的研究、設(shè)計(jì)和優(yōu)化。