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聚合基复合材料第一章绪论; ;由表1-1可见：复合材料的高比强度和高比模量来源于增强纤维的高性能和低密度。;碳纤维复合材料与钢、铝材料性能比较;5;1.5.2 耐疲劳性能好，破损安全性能高 疲劳： 工程构件在服役过程中，由于承受变动载荷或反复承受应力和应变，即使应力低于屈服强度，也会导致裂纹萌生和扩展，以至构件材料断裂而失效，或使其力学性质变坏。 疲劳破坏过程的三个组成部分 ① 裂纹萌生——成核 ② 裂纹扩展 ③ 最终断裂 成核的条件 缺陷、 局部应力集中 其它杂质等。 ;疲劳破坏的种类不同： 金属 突发性破坏 疲劳强度极限是其拉伸强度的30%~50% 碳纤维/聚酯复合材料 有预兆破坏 疲劳强度极限是其拉伸强度的70%~80% 原因： 复合材料的破坏经历基体开裂、界面脱粘、纤维拔出，断裂等一系列损伤的发展过程。 基体中有大量独立的纤维，当少数纤维发生断裂时，其失去部分载荷又会通过基体传递而迅速分散到其他完好的纤维上去，复合材料在短期内不会因此而丧失承载能力。 故复合材料疲劳破坏前有预兆，疲劳极限比较高。;共振的危害; 阻尼减振性好的原因： ① 复合材料的比模量高，所以它的自振频率很高，不容易发生共振而快速脆断； 受力结构的自振频率有关因素： 结构形状 比模量的平方根 ②复合材料中的基体界面具有吸震能力，使材料的振动阻尼很高，一旦振起来，在较短的时间内也可以停下来。;（1）瞬时耐高温性、耐烧蚀性好； 例如：玻璃纤维增强塑料(glass-fiber reinforced plastics，GFRP)——1942年问世，是应用最广的复合材料，强度可与钢媲美，俗称玻璃钢。是复合材料的鼻祖。 具有优异的耐烧蚀性、轻量性和强度特性等，玻璃钢的用途很广，涉及国防、航空、宇航、机械、交通运输和人民生活的许多方面。由于它的导热系数只有金属材料的1%，同时可制成具有高比热容，熔融热和汽化热的材料，被??来制造人造卫星、导弹和火箭的外壳（耐烧蚀层）。;11;12; 当飞行器在稠密大气中作超音速飞行时，受激波与机体间高温压缩气体的加热和机体表面与空气强烈摩擦的影响，飞行器蒙皮的温度会随M数的提高而急剧上升。飞行 M数为 2.0时，机头处的温度略超过100℃。而当 M数等于3.0时，飞行器表面的温度则升至350℃左右，已超过了铝合金的极限温度，使其强度大大削弱。 航空界把飞行器作高速飞行时所遭遇到的这种高温情况称之为“热障”。一般把M数 2.5作为“热障”的界线，低于这一值，气动加热不严重，可用常规的方法和材料设计、制造飞机；高于该值，则必须采取克服气动加热问题的措施，如用耐高温的钢或钛合金制造飞机的蒙皮和框架等。 宇宙飞船和返回式卫星在重返大气层时，M数更高，它们的外表温度可达 1000多度。为保证其不致被烧毁，飞船和返回式卫星的头部得用烧蚀材料包上一层，让它在高温时烧掉，以吸收气动加热时产生的热能。 ; M代表马赫，马赫数的命名是为了纪念奥地利学者马赫(Ernst Mach, 1838-1916) 马赫就是声速，1马赫=340M/s. 1马赫=每小时1126公里,大概是一倍音速 . 马赫数，气流速度V与当地声（音）速a之比，简称Ma数。飞机的飞行速度常以马赫数表示，当其飞行速度小于当地音速时，则马赫数小于1，反之，飞行速度大于当地音速时，马赫数则大于1。一般把马赫数小于或等于0.4的飞行称为低速飞行，马赫数在0.75至1.2（或1.4）之间称为亚音速飞行，马赫数在1.2（或1.4）至5之间称为超音速飞行，马赫数大于5时则称为高超音速飞行。 ;热 障 与 宇 宙 飞 行 器 　　在晴朗的夜晚，仰望灿烂星空，有时会看到耀眼的陨星，倏忽即逝。它为什么会发光呢？ 原来，这是高速飞行的陨星进入大气层与空气剧烈摩擦，猛烈燃烧而发出的光亮。当宇宙航天器完成任务返回地球时，面临着与陨星同样的残酷生存环境。研究表明， 当宇宙飞行器的飞行速度达到3倍声速时，其前端温度可达