碳纤维复合材料单向层合板的智能特性

　　碳纤维增强聚合物复合材料具有比强度大、比模量高、耐疲劳性强、减震性能好等优点，但是其环境稳定性差，常因环境的劣化受到损伤，发生突发性破坏，因而对其进行在线实时监测显得尤为重要。80年代以来，人们广泛地研究了通过外植人传感器(如光纤)构成智能复合材料结构来实现自监测的方法，但其存在一些问题，那么怎么解决这些问题呢？
 

（图示：碳纤维材料）
 

　　产生的问题有：(1)大最光纤的埋入可能引起材料结构性能就降低；(2)光纤传感器不能应用于已生产的结构；(3)一旦埋入的光纤传感器发生故障则无法修复；(4)光纤与基体脱粘将导致结构破坏；(5)花费大、代价高。与之相比，利用连续碳纤维增强复合材料的电阻变化特性构成的智能复合材料不具有上述问题，它具有全场响应、无强度蜕变、灵敏度高、简便易行、经久耐用等优点，愈来愈受到研究者的高度重视。为了对碳纤维增强聚合物复合材料单层板的智能性有进一步了解，科学家们做了许多试验。

 

　　实验结构如下：(1)CFRP单向层合板具有有压阻效应，压阻效应的大小随铺层方向角的变化而改变，偏轴拉伸、横向拉伸时的压阻效应均比纵向拉伸时要强，且随着铺层方方向角的增大越加明显。(2)不同铺层方向CFRP单向层合板拉伸时电阻变化特性各不相同。该特性比拉伸中应力、应变的变化能更多地反映有关材料内部结构变化的信息，如变形、纤维断裂等。