为什么说复合材料的发展离不开力学研究 有什么原因

20世纪50年代,在我国的航天工程刚开始发展。因为航空航天行业牵涉到高溫、辐射源等独特自然环境,因此 对材料的规定十分高,材料的自主创新也变成航天工程发展的基本关键。做为第一批访学,访美以后的杜善义在了解到复合材料的应用前景后,便刚开始考虑到复合材料在航天航空行业的运用和发展。而学习培训结构力学出生的杜善义觉得,一切一个武器装备构造,它工作中必须承受力,要发展复合材料的运用,则务必弄清楚它自身的结构力学难题。

复合材料是由二种或二种之上的材料复合型而成的,可分成纯天然复合材料和人力复合材料。毛竹、木料归属于纯天然复合材料。人力复合材料是在20世纪五六十年代慢慢发展回来的,由基体材料和提高相材料根据独特的复合型制作工艺而成,杜善义举例说明说,以有机化学的环氧树脂做为基体,随后用另一种材料,如玻纤或是碳纤维材料跟它复合型,就可以产生环氧树脂基复合材料。因此 复合材料种类许多,不一样的基体与提高相材料能够产生不一样的复合材料,瓷器基复合材料、金属材料基复合材料全是典型性复合材料。

复合材料的优点明显,缘故取决于它融合了多种多样材料的性能优点。杜善义表述到,复合材料的性能具备可设计方案性,能够依据性能要求开展材料型号选择复合型。复合材料中最有象征性的是碳纤维材料和环氧树脂材料复合型而成的材料,前面一种做为提高相,后面一种做为基体。尽管碳纤维材料出現较为晚,但它的出現,给航空航天的发展产生了一定的转变。杜善义说,航天航空对构造净重的规定十分严苛,降低航天飞机的净重,便会进一步提高它的重力梯度。而以碳纤维材料做为一个相来提高环氧树脂,比铝合金型材要轻得多,并且因为碳纤维材料自身的结构力学性能比较好,因此 将其运用在航空航天和别的武器装备上,能缓解设备的净重,提升其重力梯度,还能够节能降耗。也更是这种优势,这类复合材料遭受了航天航空行业的亲睐,并慢慢发展运用到交通出行、电力能源、海洋技术、体育文化休闲娱乐等行业。

可是复合材料在航空航天行业的发展并不是一蹴而就,也碰到了许多艰难和挑戰。杜善义表明,主要难点就是基础知识科学研究,这必须根据创建测算、试验和基础理论的方式 ,得到具备支撑点性的基础理论,将复合材料的性能精确地定量化;再则,试验产生科学研究也是科技攻关难题,必须根据一系列的试验服务平台检测得到精确的性能数据信息,做为材料设计方案前提条件;此外,便是一些基本性难题的处理,关键反映在设计方案、试验、运用中的基础理论和技术性,材料有关的关键点把控要十分及时。

“一切一种材料,沒有最好是,仅有更强”杜善义说。以便提升材料的性能和作用,复合化是将来材料发展的关键发展趋势。现阶段复合材料的发展和运用经营规模已经持续扩大,科学研究技术实力也在持续提升,在别的技术性能量的帮助和促进下,更强的新式复合材料会持续被设计方案和运用。

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