【复合材料基础】复合材料标准术语汇总

360影视 国产动漫 2025-08-13 11:45 2

摘要:角铺层层压板(angleply laminate)—— 一种由正θ和负θ铺层构成的均衡层压板,其中θ是相对于基准方向的锐角。

±45°层压板(±45°laminate)—— 一种仅由+45°铺层和-45°铺层组成的均衡对称层压板。

角铺层层压板(angleply laminate)—— 一种由正θ和负θ铺层构成的均衡层压板,其中θ是相对于基准方向的锐角。

均衡层压板(balanced laminate)——每个关于层压板主轴正θ取向层均有相应负θ取向层的任何层压板。

编织物(braided fabric)——参见织物(fabric)项内的编织物(braided fabric)。.

透气带(breather string)——由诸如玻璃纤维材料构成的一段管子,用于在层压板与透气材料之间提供真空通路。

(bundle)——普通术语,用于表示一束基本平行的长丝。

碳纤维先驱体(carbon fiber precursor)——用以通过高温分解而制成碳纤维的材料。聚丙烯腈、人造纤维、或沥青纤维等是常用的先驱体。

松垂度(catenary)

1) 长丝松垂度(filament catenary)——由于不等张力的结果,规定长度丝束、纤维束、或原丝中长丝长度的差异;在张紧的水平丝束、纤维束、或原丝中某些长丝比其他下垂较少的倾向。

2) 粗纱松垂度(roving catenary)——由于不等张力的结果,规定长度粗纱中丝束、纤维束、或原丝长度的差异;在张紧的水平粗纱中某些纤维束、丝束、或原丝比其他下垂较少的倾向。

均压板(caul)—— 一个平坦或有轮廓外形的模具,用于在层压板压实或固化过程中均布压力并给定层压板的上表面外形。

共制造(co-fabrication)——夹层结构中的制造工艺,其中,在将面板粘接到芯子上的同时,把一些物件如镶嵌件和结构的其他零件同时粘接到壁板内。

复合材料(composite)

1) 复合材料(composite material)——由两种或多种彼此不溶解的材料组成的一种物质;这些材料组合形成一种有用,并具有这些组分所不具备的某些性能的工程材料。

讨论——从微观尺度看复合材料本质上是非均质的,但在某些工程应用中往往从宏观的尺度假设其为均质的。复合材料的组分保持了其本性:虽然它们协同作用,但它们不溶解或并不完全彼此融合。

2) 不连续纤维增强复合材料(discontinuous fiber-reinforced composite)——用不连续纤维增强基体所构成的的任何复合材料。这些纤维可以是晶须或短切纤维。

3) 织物增强复合材料(fabric-reinforced composite) —用织物(机织、针织、或编织的纤维集合物)增强基体所构成的的任何复合材料。

4) 纤维增强复合材料(fiber-reinforced composite)——用连续或不连续纤维增强基体所构成的的任何复合材料。

5) 长丝复合材料(filamentary composite)——用连续纤维增强的复合材料。

6) 单向纤维增强复合材料(unidirectional fiber-reinforced composite)——其所有纤维沿着一个方向排列的任何纤维增强复合材料。

连续长丝纱(continuous filament yarn)——由两根或多根连续长丝捻合而成的单个纤维束。

正交铺层层压板(crossply laminate)——只由0°和90°铺层组成的层压板。这板不一定是对称的。

挡块(dam)—— 一种固体材料(诸如硅橡胶、钢或铝),用于在复合材料制造中将基体材料包容在规定的边界内,或用于防止工艺袋的拱起。

损伤(damage)——在结构和结构力学中,指由于制造或服役使用在材料或结构中形成的结构异常。

损伤阻抗(damage resistance)——在结构和结构力学中,指与某一事件或一系列事件相关的力、能量或其他参数和所产生损伤尺寸及类型之间关系的一个度量。

讨论——对于给定的损伤尺寸或类型,损伤阻抗随力、能量或其他参数增加而增加;反之,对给定的施加的力、能量或其他参数,损伤阻抗随损伤的减小而增加。具有高损伤阻抗的材料或结构由于给定的事件会产生较小的物理损伤;具有高损伤容限的材料或结构可能会产生不同程度的损伤,但会具有很高的剩余功能。损伤阻抗的材料或结构可以是,也可以不是损伤容限的。

损伤容限(damage tolerance)——(1) 在结构和结构材料中,损伤尺寸和类型与(对特定的载荷条件,结构或结构材料的工作)性能参数(如强度或刚度)水平关系之间的度量;

(2) 在结构系统中,存在特定或规定损伤水平时,这样的体系在指定的性能参数(如幅值、时间长度和载荷类型)下运行而不破坏的能力。

讨论——损伤容限涉及并能用若干在不同水平(材料、结构或整个系统)下起作用的因素来提供,这些因素包括:(1) 基本材料存在损伤时的工作能力(常常称为剩余强度问题);(2) 由材料和结构考虑提供的损伤扩展阻抗或包容能力;和(3) 系统的检测和维护计划,它允许损伤被检出和纠正,并取决于材料、结构和使用的考虑。对给定的性能参数水平,损伤容限随损伤尺寸的增加而增加;对给定的损伤尺寸,损伤容限随性能参数水平的增加而增加。损伤容限取决于施加的载荷类型,例如压缩载荷的损伤容限通常不同于同样水平拉伸载荷的损伤容限。损伤容限常常与损伤阻抗相混淆,损伤容限直接而且只与损伤尺寸和类型有关,而与损伤如何产生不直接相关。这样,损伤容限与损伤阻抗是截然不同的。

除胶(debond)——胶接接头或界面有意的分离,通常为了修理或重新加工。

预压实(debulk)——为在层压板压实前通过使用真空或机械手段减少层间的空隙。

讨论——可以在周围环境或在高温下进行铺层的预压实。

分层(delamination)——层压板内层的分离。层压板内的分层可是局部的或者可能包括很大面积。

(Denier)—— 一种表示线密度的直接计量体系,等于9000 m长纱、长丝、纤维或其他纺织纱线用克表示的质量。

脱胶(disbond——两个胶接体间胶接界面内出现胶黏剂或胶层破坏的区域。在结构寿命期内的任何时间,都可能由于各种原因发生脱胶。有时脱胶还指在层压板制品两个铺层间的分离区域,(这时,通常更多使用“分层”一词。)

不连续纤维(discontinuous fiber)——试样或元件内的一种多晶体状的或无定形的纤维,或者指在所考虑应力场内有一个或两个端头的纤维。对不连续纤维的最小直径无限定,但其最大直径不得超过0.25 mm(0.010 in)。

丝束(end)——在纤维复合材料中,用以表示加捻或不加捻基本平行对齐的连续长丝有序组合的一般术语。

讨论——这个术语包括丝束、原丝、梳条、纱和粗纱。纤维形式术语之间的关系见表1。

织物(fabric)—— 一种平面纺织品(同义词:cloth)。

编织物(braided fabric)——由编织工艺织成的布。

针织物(knitted fabric)——由针织工艺织成的布。

非机织织物(nonwoven fabric)——通过机械、化学、热力或溶解手段的任何组合,将纤维粘接、或联锁、或二者兼用(但是不相交叉)所制成的布。

合股纱(plied yarn)——由两股或两股以上的单支纱经一次操作加捻而成的纱。

讨论——合股是从每个单支纱捻合的相反方向进行,用于反抗单支纱退捻的趋势。

机织织物(woven fabric)——由机织工艺织成的布。

制造(fabrication)——制作、成形、构造、或组装一个产品或构件的过程。

纤维(fiber)——有序组合的一根或多根长丝。

讨论——有很多定义特定类型纤维形式的一般术语或专门术语。这些纤维术语之间的关系见表1。

纤维含量(Fiber Content)——复合材料中含有的纤维数量,用重量百分数或体积百分数来表示。有时将其表达为分数,即纤维体积百分数。

纤维体积百分数(fiber volume fraction)——见纤维含量。

(filament)—— 一种纤维形式的材料,其长径比>10 而有效直径

讨论——丝可以基本上是连续的(长径比达到105数量级或更大)或不连续的。晶须是单晶不连续丝的特殊情况。

长丝支数(filament count)——在纤维束横截面内的长丝数量。

纬纱(Fill)——机织织物中,与经纱成直角、从布的织边到织边走向的纱线。

填料(Filler)——在复合材料中,添加到基体内的一种基本为惰性的物质,用以改变材料的性能,或降低成本。

浮纱(float)——在机织织物中,经纱(或纬纱)无束缚地延续跨越两根或多根纬纱(或经纱)的部分。

凝胶时间(gel Time)——在热固性聚合物中,指从预定的起始点到凝胶开始的时间周期,由具体的试验方法确定。

混杂(hybrid)——(对复合材料)指包含至少两种不同类型的基体或加强体。因为它们的a) 物理或力学性能,或二者,b) 材料形式,c) 化学成分,可以区分每种基体或增强体类型。

层间(interlaminar)——用以描述层与层之间的对象(例如空隙),事件(例如断裂),或场(例如应力)。

层内(intralaminar)——用以描述层压板各层内的对象(例如空隙),事件(例如断裂),或场(例如应力)。

针织(knit)—— 一个纺织工艺,用织针或金属丝将纱联锁成特定花式的线圈。

针织物(knitted fabric)——见织物项下的针织物。

(lamina)——层压板的一个子单元,由一个单层或多个材料相同、取向一致的单层组成。

层取向(lamina orientation)——与层取向(ply orientation)同。

层压板(laminate)——任何由相对某基准方向有一种或多种取向的单层(多层)组成的纤维或织物增强的复合材料。

层压板坐标轴(laminate coordinate axes)——用于描述层压板方向性能和几何结构基准的一组坐标轴,通常取右手笛卡尔坐标系。一般x轴和y轴位于层压板的平面内,x轴为度量铺层角度的基准轴。

层压板中面(laminate midplane)——与层压板两个表面等距离的平面。

层压板主轴(laminate principal axis)——与最大面内杨氏模量方向相一致的层压板坐标轴。

铺层(Lay-up)——a) 在固化或压实前具有规定顺序和取向的铺层叠合件;b) 在固化或压实前,包括铺层叠合件、装袋材料、透气材料等在内的完整集合;c) 对层压板组分材料、几何特性等情况的描述。

铺贴(lay-up)——按照规定的顺序和取向,将材料的单层逐层叠合。

铺层代码(lay-up code)——复合材料层压板铺层顺序的缩写命名体系。

心轴(mandrel)——如铺贴与长丝缠绕这样的加工过程中用作零件生产基准所用的模板、夹具或阳模。

材料形式(material form)——未压实材料的外形轮廓、布置和结构,特别是增强体的几何形状和性质。材料形式中所考虑的部分因素包括但不限于:增强体的直径、增强体的长度(对不连续增强体)、丝束的大小或支数、织物的面积重量、织物类型、增强体含量以及单层的厚度。

基体(matrix)——复合材料内环绕或淹没嵌入的填料或增强体的连续组分。

基体含量(matrix content)——复合材料内含有的基体总量,用重量的百分比或体积的百分比表示。对于聚合物基复合材料,这就是树脂含量。

模具(mold)——在层压板压实过程中用于支托层压板或铺层的支持结构。

单丝(monofilament)—— 一根足够强的连续单丝,在商业纺织操作中能够充当纱线,或者在其他操作中作为一个单独实体。

非机织织物(nonwoven fabric)——见织物项下的非机织织物。

偏轴层压板(off-axis laminate)—— 一种层压板,相对于通常与主载荷或应力方向关联的参考轴,其主轴的取向角θ既不是0°也不是90°。

正交各向异性材料(orthotropic material)—— 一种材料,所关心的给定点性能在材料中具有三个相互垂直的对称平面,这些平面共同定义了主材料坐标体系。

颜料(pigment)—— 一种通常以微粒形式出现的物质,实质上不溶于基体,主要由于其颜色或装饰作用而被应用。

合股纱(plied yarn)——见纱(线)项下的合股纱。

单层(ply)——(在层状复合材料中)指制造中使用、或在复合材料结构中出现的单独层。

单层坐标轴(ply coordinate axes)——有两个坐标轴位于单层平面内的一组笛卡尔坐标,其中一个坐标轴平行于主纤维方向,另一个垂直于主纤维方向(第三个轴通过单层的厚度方向)。

单层数(ply count)——在层压复合材料内,构造复合材料所用的单层或层数。

单层取向(ply orientation)——在其基准方向与单层主轴之间的实际夹角(θ),包括90°。如果从基准方向沿逆时针方向计量,则单层的取向为正,如果沿时针方向计量则为负。

单层主轴(ply principal axis)——与最大面内杨氏模量方向一致的单层坐标轴。对于均衡的制造织物,可选其经向或纬向。

预成形件(preform)——预先成形的纤维增强体,通常没有基体,但常常含有粘合剂以方便制造,其纤维已分布构成零件的近似外形与厚度。

预浸料(prepreg)——用于制造纤维复合材料的纤维增强体与聚合物基体的混合物。其形式可以是薄片、条带或丝束。对于热固性基体,已经将其部分固化到可控的黏度即所谓的"B阶段"。

准各向同性层压板(quasi-isotropic laminate)—— 一种均衡和对称的层压板,在给定点,所关心的性能在层压板平面内呈现各向同性行为。通常的准各向同性层压板为(0/±60)s和(0/±45/90)s。

讨论——通常准各向同性层压板指其弹性性能,对这情况,层压板在K个指向包含相等数量的相同层,铺层的角度为180i/k (i=0,1,…,k-1),k≥3。其他材料性能可能服从不同的法则。例如,在k≥2时导热性变为准各向同性,而强度特性一般不能是真正准各向同性的,只是近似于此。

增强体(reinforcement)——在复合材料中,指复合材料中离散的组分,或者为纤维或者为颗粒,它们被包容在基体内,旨在增加强度或刚度,或者兼有二者。

树脂(resin)—— 一种固态或准固态有机材料,通常具有高分子量,在应力作用下呈现流动的趋向,通常具有一个软化或融化的范围,以及断裂时通常呈蚌线状。

树脂含量(resin content)——见基体含量。

粗纱(roving)——在纤维复合材料内,指大长丝支数的丝束(并参见丝束和长丝支数)。

缎纹(satin)——说明一种制造的式样,其中经纱在从下部交叉到一根纬纱以前,不受束缚地跨越(“浮纱”)几根纬纱。

讨论——缎纹织造的特征是平行纤维的花式而不是对角的图案。

织边(selvage)——织物中平行于经线的织物边。

单纱(single yarn)——见纱线项下的单纱。

铺层顺序(stacking sequence)——在特定层压板中相对某基准方向布置其组成的单层取向和材料。

短纤维(staple)——可纺长度的不连续长丝,它们是天然的、直接生产的短长度,或者由连续长丝剪切而得。

原丝(strand)——在纤维复合材料中,是丝束(tow)的同义词。

对称层压板(symmetric laminate)—— 一种层压板,其位于几何中面一侧的单层铺叠顺序,是中面另一侧铺叠顺序的镜像。

加强片(tab)——用于将层压板试样夹持在夹头内或夹持机构内进行试验的一片材料,以使层压板免于损坏并得到适当的支持。

纺织物(textile)——用于纤维和纤维的有序集合的一般术语,它们具有足够的完整性以保持其组织构成。

讨论——原先局限于机织织物,这个术语现在也被应用于纤维,纤维半成品,纱线,机织和非机织织物,编织物,针织物和预成形件,如图1所示。

热塑性材料(thermoplastic)—— 一种塑料,可以在该塑料特有的温度范围内反复地通过加热软化,再通过冷却硬化,在软化的状态下可以通过浇铸或挤压使其流入模具成形。

热固性材料(thermoset)—— 一类聚合物,当用加热、化学或其他手段固化后,转化成一种基本不熔化也不溶解的材料。

丝束(tow)——在纤维复合材料中,基本平行对齐长丝的有序组合,一般不加捻且为连续长丝(同义词:原丝strand和梳条silver)。

捻度(twist)——在纤维复合材料中,对单位长度纤维束绕其自身轴线旋转圈数的度量。

讨论——把捻度表示为S-捻或Z-捻,这里把字母的形状作为记忆码说明加捻的方向。按照右手法则沿着纤维束轴线,Z-捻为正捻,而S-捻为负捻。此外,还常常使用U来表示无捻(退捻),用N来表示无捻(从未加捻)。

空隙(void)——复合材料中内包裹有气体或空气的任何穴、袋。

空隙含量(void content)——复合材料中空隙的体积百分数。

经线(warp)——a) 在机织织物中沿长度方向排列的纱线;b) 在经轴或小丝车上的一组长而近似平行的纱线,供进一步纺织加工包括机织、针织、加捻、染色等使用。

经面嵌套(warp nested)—— 一种铺贴方式,使经纱层在花纹组织中交替:经纱面向上,经纱面向下。

经纱面(warp surface)——经纱面积比纬纱面积更大的单层表面。

讨论——当织物的两个表面其经线与纬线都具有相同的面积时,就不存在一个经纱面。

机织(weave)——交织,将沿着两个或多个方向取向的原丝或纱线,按特定的花纹组织中交织成平面纺织品的过程。

缠绕(winding)——在受控的张力下将连续的材料绕到一个具有预定几何关系的外形上,以制造结构的一个过程。基体材料可能在此前、在过程中或在缠绕后加入,以便把纤维粘接在一起。长丝缠绕是最常见的类型。

机织织物(woven fabric)——见织物项下的机织织物。

纱线(yarn)——在纤维复合材料内,基本平行对齐的连续长丝有序组合,长丝通常加捻,或是不连续或是连续的。

来源:锂电动态一点号

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