[發明專利]一種連續纖維增強復合材料中纖維取向度的測試方法

在審

• 申請號: 201811280746.7
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109506997A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 李龍;楊云華;袁澤帥;朱世鵬;潘月秀;王凡文
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N21/84
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

1.一種連續纖維增強復合材料中纖維取向度的測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、對連續纖維增強復合材料試樣，沿與纖維名義0°方向呈一定夾角β，切割試樣獲得試樣截面；

步驟二、將試樣截面制備成金相顯微鏡樣品，打磨拋光后拍攝光學顯微照片并放大；采用matlab數字圖像處理方法，獲得纖維橢圓形截面面積，計算纖維橢圓形截面長軸尺寸；

步驟三、根據幾何關系換算，獲得纖維軸向相對于切割面的取向角α，并計算獲得到纖維相對于名義0°方向的取向角度λ；

步驟四、統計纖維取向角度γ，得到取向角度均值、標準差，并獲得纖維取向角度的分布情況圖像；

步驟五、在被測材料不同部位切割獲得多個試樣，重復步驟一～步驟四。

2.根據權利要求1所述的一種連續纖維增強復合材料中纖維取向度的測試方法，其特征在于：所述連續纖維增強復合材料中纖維截面為圓形或近似圓形，對近似圓形纖維截面，在測試精度允許范圍內，根據纖維截面面積計算纖維等效直徑，將等效直徑作為后續計算用到的直徑d。

3.根據權利要求1或2所述的一種連續纖維增強復合材料中纖維取向度的測試方法，其特征在于：所述試樣截面與纖維名義0°方向的夾角β為3°～7°。

4.根據權利要求3所述的一種連續纖維增強復合材料中纖維取向度的測試方法，其特征在于：所述試樣厚度與復合材料板厚度相同。

5.根據權利要求4所述的一種連續纖維增強復合材料中纖維取向度的測試方法，其特征在于：所述試樣的寬度的取值范圍為10～30mm。

6.根據權利要求1所述的一種連續纖維增強復合材料中纖維取向度的測試方法，其特征在于：所述步驟二中，照片放大倍數為100～500倍。

7.根據權利要求6所述的一種連續纖維增強復合材料中纖維取向度的測試方法，其特征在于：所述步驟二中，采用matlab編程并讀取獲得一組纖維橢圓形截面面積S，通過截面面積計算長軸尺寸l，計算公式為l＝4S/πd，其中，d為纖維截面直徑。

8.根據權利要求1所述的一種連續纖維增強復合材料中纖維取向度的測試方法，其特征在于：所述取向角α的計算公式為α＝arcsin(l/d)，其中，l為纖維切割截面長軸長度。

9.根據權利要求1所述的一種連續纖維增強復合材料中纖維取向度的測試方法，其特征在于：所述纖維相對于名義0°方向的取向角γ的計算公式為γ＝α-β。

10.根據權利要求1所述的一種連續纖維增強復合材料中纖維取向度的測試方法，其特征在于：所述步驟五的重復次數大于等于3次。