山大复合材料结构与性能复习题参考答案
材料性能学复习题及答案
材料性能学复习题及答案一、单项选择题1. 材料的弹性模量是指材料在受到外力作用时，应力与应变的比值。
下列哪种材料通常具有较高的弹性模量？A. 橡胶B. 木材C. 钢铁D. 塑料答案：C2. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时，开始发生永久变形的应力值。
下列哪种情况下材料的屈服强度会降低？A. 提高温度B. 降低温度C. 增加材料的纯度D. 进行热处理答案：A3. 疲劳强度是指材料在反复加载和卸载过程中，能够承受的最大应力而不发生断裂的能力。
下列哪种材料通常具有较好的疲劳强度？A. 纯金属B. 合金C. 复合材料D. 陶瓷材料答案：B二、多项选择题1. 影响材料硬度的因素包括哪些？A. 材料的微观结构B. 材料的化学成分C. 材料的加工工艺D. 材料的表面处理答案：ABCD2. 材料的断裂韧性是指材料在受到外力作用时，抵抗裂纹扩展的能力。
下列哪些因素可以提高材料的断裂韧性？A. 增加材料的韧性B. 减少材料的缺陷C. 提高材料的硬度D. 改善材料的微观结构答案：ABD三、判断题1. 材料的塑性是指材料在受到外力作用时，能够发生永久变形而不断裂的性质。
（对）2. 材料的导热系数越高，其导热性能越好。
（对）3. 材料的抗拉强度和屈服强度是相同的概念。
（错）四、简答题1. 简述材料的疲劳破坏过程。
答：材料的疲劳破坏过程通常包括裂纹的萌生、扩展和最终断裂三个阶段。
在反复加载和卸载的过程中，材料内部的微裂纹逐渐扩展，当裂纹扩展到一定程度时，材料的承载能力下降，最终导致断裂。
2. 描述材料的蠕变现象及其影响因素。
答：材料的蠕变现象是指在恒定应力作用下，材料发生持续的塑性变形。
影响蠕变的因素包括应力水平、温度、材料的微观结构和化学成分等。
高应力、高温和材料内部的缺陷都可能加速蠕变过程。
五、计算题1. 已知某材料的弹性模量为200 GPa，当受到100 MPa的应力时，计算其应变值。
答：根据弹性模量的定义，应变值可以通过应力除以弹性模量来计算。
复合材料答案
1.复合材料是由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合工艺组合而成的一种多功能材料。
特征：比强度、比模量高；耐疲劳性能好，破损安全性能高；阻尼减振性好；具有多功能性；良好的加工工艺性；各向异性和性能的可设计性。
2.玻璃纤维：拉伸强度较高，模量较低，呈脆性；有短时耐高温特性；水中浸泡后，强度降低；电绝缘性好。
碳纤维：较高的比强度、很高的比模量、脆性大、冲击性能差；耐高低温性能好，导热性能好，尺寸稳定性好，耐疲劳性能好；与树脂粘连性能差，层间剪切强度低；耐腐蚀性，耐水性比GF好；岩纤维方向的导电性好；摩擦系数小，具有自润滑性。
芳纶：弹性模量高、强度高、良好的韧性；各向异性；抗压性能、抗扭性能较低；良好的热稳定性和耐低温性；与树脂的界面粘结性比CF差。
3.PAN纤维的耐热性较差，高温会裂解，在低温下加热，通过氧化反应，使分子间和分子内形成氢键，使CN在较低的温度下环化形成六元共轭环的梯形结构，从而提高纤维的热稳定性，就能经得住高温碳化得到碳纤维。
碳化是将结构中不稳定部分与非碳原子裂解出去，同时进行分子间缩合，得到碳含量较高的碳纤维，机构向石墨晶体转化。
碳化过程获得的碳纤维属于乱层石墨结构，石墨层片沿纤维轴的取向也较低，为获得高模量纤维，要进行石墨化。
4.橡胶弹性体增韧；热塑性树脂增韧；热致液晶增韧；核壳机构聚合物增韧5.纤维表面晶体大小及比表面积；浸润性；界面反应性；残余应力6.水的浸入；水对玻璃纤维表面的化学腐蚀作用；水对树脂的降解作用；水溶胀树脂导致界面脱粘破坏；水进入空隙产生渗透压导致界面脱粘破坏；水促使破坏裂纹的扩展7.玻璃：脱蜡处理、化学处理；碳：气象氧化法、液相氧化法、阳极氧化法芳：氧化还原处理、表面化学接枝处理；冷等离子体表面处理8.一步法是由纤维、树脂等原料直接混合浸渍，一步固化成型形成复合材料。
特点：工艺、设备简单：溶剂、水分挥发物不易去除，裹入制品形成孔洞；树脂不易分布均匀，会形成富胶区和贫胶区；成产效率低，环境恶劣。
山大钢筋混凝土结构设计原理复习题及答案
1、钢筋和混凝土的物理力学性能不同，它们能够结合在一起共同工作的主要原因是钢筋与混凝土之间的粘结里和钢筋与混凝土的线膨胀系数数值相近。
2、钢筋的变形性能用伸长率和冷弯性能两个基本指标表示。
3、钢筋强度标准值用于正常使用极限状态的验算，设计值用于承载能力极限状态的计算。
4、冷拔可以同时提高钢筋的抗拉强度和抗压强度。
5、《规范》规定以边长为150mm 的立方体在20±3℃的温度和相对湿度在以上的潮湿空气中养护90% ，依照标准试验方法测得的具有28d 95% 保证率的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，并用符号f cu,k表示。
6、适筋梁的破坏始于纵向受拉钢筋先屈服，它的破坏特征属于塑性破坏。
超筋梁的破坏始于受压区混凝土先压碎，它的破坏特征属于脆性破坏。
7、斜截面受弯承载力是通过剪跨比来予以保证的。
二、选择题1、混凝土保护层厚度是指（B ）(A) 箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离(B) 受力钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离(C) 受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离2、单筋矩形截面梁正截面承载力与纵向受力钢筋面积A s的关系是（C ）(A) 纵向受力钢筋面积愈大，承载力愈高(B) 纵向受力钢筋面积愈大，承载力愈小(C) 适筋条件下，纵向受力钢筋面积愈大，承载力愈大3、少筋梁正截面受弯破坏时，破坏弯矩是（ A ）(A) 小于开裂弯矩(B) 等于开裂弯矩(C) 大于开裂弯矩4、无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，对同样的构件，其斜截面承载力的关系为（ B ）(A) 斜拉破坏>剪压破坏>斜压破坏(B) 斜拉破坏<剪压破坏<斜压破坏(C) 剪压破坏>斜压破坏>斜拉破坏(D) 剪压破坏=斜压破坏>斜拉破坏5、混凝土柱的延性好坏主要取决于（B ）(A) 混凝土的强度等级(B) 纵向钢筋的数量(C) 箍筋的数量和形式三、简答题1、结构极限状态的定义是什么？有哪几类？参考答案：答：整个结构或结构的一部分超过某一特定临界状态就不能满足设计规定的某一功能要求，该特定临界状态称为该功能的极限状态。
材料结构与性能答案
材料结构与性能答案一、名词解释：1.大分子(macromolecule)：由大量原子组成的，具有相对高的分子质量或分子重量聚合物分子：也叫高聚物分子，通常简称为高分子。
就字面上它是一个由许多(poly)部分(mer)组成的分子，然而它的确包含多重重复之意。
它意味着：(1) 这些部分是由相对低分子质量的分子衍生的单元(所谓的单体单元或链节)；(2) 并且只有一种或少数几种链节；(3) 这些需要的链节多重重复重现。
2.共聚物：共聚物一词在历史上指由能自身均聚的单体聚合而生成的聚合物3.结晶度(degree of crystallinity)：结晶高聚物结晶部分量地多少。
分为质量结晶度和体积结晶度4.等同周期（identity spacing)：高分子晶体中分子链方向相同结构重复出现的最短距离，又称高分子晶体的晶胞结构重复单元。
构成高分子晶体的晶胞结构重复单元有时与其化学重复单元不相同。
5.结晶过程：物质从液态（溶液或熔融状态）或气态形成晶体的过程。
二、概念区分：1、微构象(microconformation)与宏构象(macroconformation)微构象：即高分子的主链键构象，即是高分子主链中一个键所涉及的原子或原子团的构象宏构象：沿高分子链的微构象序列导致高分子的宏构象，它决定高分子的形状微构象指高分子主链键构象。
宏构象指整个高分子链的形态。
由于微构象的变化所导致的高分子的宏观形态(morphology)2、应力(stress)与应变(strain)应力（σ）是受力物体截面上内力的集度,即单位面积上的作用力应变（ε）：在外力作用下，材料的几何形状和尺寸发生的变化σ=Eε，E是弹性模量。
3、侧基(side group)与端基(end group)侧基：侧基是一个主链上的分支，既不是低聚物的也不是高聚物的。
端基：端基是大分子或低聚物分子末端的结构单元4、初期结晶(primary crystallization)与二次结晶(secondary crystallization)初期结晶：物质从液态（溶液或熔融状态）或气体形成晶体。
复合材料复习题(全)
1、人类发展史与材料史人类为了谋求生存和发展，企求用理想材料制成新工具的愿望总是随着历史的发展不断探索不断前进。
因此，人类发展的历史就和材料的发展的历史息息相关。
研究人类历史的人们都可以清楚地知道，人类历史上各方面的进步是与新材料的发现、制造和应用分不开的。
2.历史学家对材料史的划分石器时代、陶器时代、青铜器时代、铁器时代。
其后人类又发明了高分子材料、先进复合材料和智能材料。
3.科学中的复合材料 a.复合是自然界的基本规律b.复合是科学的基本思想c. 材料的复合化是材料发展的基本趋势4.复合材料的概念复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。
5.复合材料的分类1.复合材料按其组成分为：金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。
2.按其结构特点又分为：纤维复合材料、夹层复合材料、细粒复合材料、混杂复合材料。
3.复合材料按基体材料分类：树脂基，分为热固性和热塑性；金属基；陶瓷基，分为炭基、玻璃基和水泥基。
4.复合材料按功能分类：结构复合材料和功能复合材料6.复合材料的性能特点优点：a .比强度和比模量高b.良好的抗疲劳性能。
c .减振性能好d.高温性能好e.各向异性和性能可设计性f.材料与结构的统一性g.其他特点，过载时安全性好、具有多种功能性、有很好的加工工艺性缺点：稳定性稍差，耐温和老化性差，层间剪切强度低等7.几种新型复合材料的概念热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料。
压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。
隐身材料是一种新近出现的具有隐蔽自己的功效的材料,隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，是隐身技术的重要组成部分。
按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料。
按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料 光致变色材料，是指受到光源激发后能够发生颜色变化的一类材料。
吸声材料，是具有较强的吸收声能、减低噪声性能的材料。
[工学]材料结构与性能试题-答案
![[工学]材料结构与性能试题-答案](https://img.taocdn.com/s3/m/89ff2326941ea76e58fa04e1.png)
材料结构与性能试题1、高分子结构特点：包括近程结构和远程结构。
近程包括原子种类和排列、结构单元链接方式、支化与交联、序列结构和构型。
原子种类和排列：碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、梯形和双螺旋形高分子、端基。
结构单元链接方式：是指结构单元在高分子链中的联结方式，如头—尾、头—头、尾—尾等。
支化与交联：支化破坏了分子的规整性，故结晶度大大降低。
交联是指高分子链之间通过支链连接成一个空间三维网状结构。
序列结构：以A 、B 两种单体单元所构成的共聚物为例，按连接方式可分为：交替共聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。
构型：指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
远程结构包括高分子链的大小和形态。
高分子链的大小（质量）包括相对分子质量(分子量)和相对分子质量分布(分子量分布)。
高分子链的形态(构象)：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
工程塑料ABS ：由丙稀腈，丁二烯和苯乙烯的三元接枝共聚物，因此兼具三种组分的特性：质硬、耐腐蚀、提高制品的拉伸强度和硬度。
SBS 嵌段共聚物：由阴离子聚合法制得的苯乙烯与丁二烯的共聚物。
聚丁二烯（PB ）常温下是橡胶，聚苯乙烯（PS ）则是硬性塑料，二者不相容，因此是两相结构。
PB 相形成连续的橡胶相，PS 则形成微区分散于树脂中对PB 起交联作用. 丁苯橡胶SBR ：是由苯乙烯与丁二烯在BPO 或氧化还原引发剂作用下，按照自由基聚合机理得到的无规共聚物。
2、答:非晶态聚合物典型的热--机械曲线如下图，存在两个斜率突变区，这两个突变区把热-机械曲线分为三个区域，分别对应于三种不同的力学状态，三种状态的性能与分子运动特征各有不同。
在区域I ，温度低，链段运动被冻结，只有侧基、链节、链长、键角等的局部运动，因此聚合物在外力作用下的形变小，具有胡克弹性行为：形变在瞬间完成，当外力除去后，形变又立即恢复，表现为质硬而脆，这种力学状态与无机玻温度形变 III III璃相似，称为玻璃态。
复合材料总思考题和参考题答案
复合材料概论总思考题—•复合材料总论1.什么是复合材料？复合材料的主要特点是什么？①复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。
②1）组元之间存在着明显的界面；2）优良特殊性能；3）可设计性；4）材料和结构的统一2.复合材料的基本性能（优点）是什么？——请简答6个要点（1）比强度，比模量高（2）良好的高温性能（3）良好的尺寸稳定性（4）良好的化学稳定性（5）良好的抗疲劳、蠕变、冲击和断裂韧性（6）良好的功能性能3.复合材料是如何命名的？如何表述？举例说明。
4种命名途径①根据增强材料和基体材料的名称来命名，如碳纤维环氧树脂复合材料②（1）强调基体：酚醛树脂基复合材料（2）强调增强体：碳纤维复合材料（3）基体与增强体并用：碳纤维增强环氧树脂复合材料（4）俗称：玻璃钢4•常用不同种类的复合材料（PMC,MMC,CMC）各有何主要性能特点?5.复合材料在结构设计过程中的结构层次分几类，各表示什么？在结构设计过程中的设计层次如何，各包括哪些内容?3个层次答：1、一次结构：由集体和增强材料复合而成的单层材料,其力学性能决定于组分材料的力学性能、相几何和界面区的性能；二次结构：由单层材料层复合而成的层合体,其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何三次结构：指通常所说的工程结构或产品结构,其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。
2、①单层材料设计：包括正确选择增强材料、基体材料及其配比，该层次决定单层板的性能；②铺层设计：包括对铺层材料的铺层方案作出合理安排，该层次决定层合板的性能；③结构设计：最后确定产品结构的形状和尺寸。
6.试分析复合材料的应用及发展。
答：①20世纪40年代，玻璃纤维和合成树脂大量商品化生产以后，纤维复合材料发展成为具有工程意义的材料。
至60年代,在技术上臻于成熟,在许多领域开始取代金属材料。
②随着航空航天技术发展，对结构材料要求比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好。
复合材料复习题
复合材料复习题一、判断题1、MMC具有比其基体金属或合金更高的比强度和比模量。
（）2、陶瓷纤维增强MMC的抗蠕变性能高于基体金属或合金。
（）3、Kevlar纤维具有负的热膨胀系数。
（）4、最广泛应用的复合材料是金属基复合材料。
（）5、陶瓷复合材料中，连续纤维的增韧效果远远高于颗粒增韧的效果。
（）6、聚乙烯纤维是所有合成纤维中密度最低的纤维。
（）7、比强度和比模量是材料的强度和模量与其密度之比。
（）8、界面间粘结过强的复合材料易发生脆性断裂。
（）9、氧化铝纤维仅有-Al2O3晶体结构。
（）10、竹、麻、木、骨、皮肤是天然复合材料。
（）11、纤维表面处理是为了使纤维表面更光滑。
（）11、所有的天然纤维是有机纤维，所有的合成纤维是无机纤维。
（）12、石墨纤维的含碳量、强度和模量都比碳纤维高。
（）13、基体与增强体的界面在高温使用过程中不发生变化。
（）14、硼纤维是由三溴化硼沉积到加热的丝芯上形成的。
（）15、玻璃钢问世于二十世纪四十年代。
（）16、单向增强和三维增强的Cf/C的力学与物理性能（热膨胀、导热）为各向同性。
（）17、采用硼类添加剂，如B2O3、B4C等，Cf/C的抗氧化温度可提高到600℃左右。
（）18、目前，高温抗氧化保护涂层已可使Cf/C安全使用温度达1650℃，在更高温度下只能起短时保护作用。
（）19、陶瓷基复合材料的最初失效往往是陶瓷基体的开裂。
（）20、浸润性是基体与增强体间粘结的必要条件，但非充分条件。
（）21、层板复合材料主要是指由颗料增强的复合材料。
（）22、分散相总是较基体强度和硬度高、刚度大。
（）23、陶瓷基复合材料的制备过程大多涉及高温，因此仅有可承受高温的增强材料才可被用于制备陶瓷基复合材料。
（）24、复合材料具有可设计性。
（）25、玻璃陶瓷是含有大量微晶体的陶瓷。
（）26、Cf/C是目前唯一可用于温度高达2800℃的高温复合材料，但必须是在非氧化性气氛下。
（）27、一般沉积碳、沥青碳以及树脂碳在偏光显微镜下具有相同的光学特征，即各向同性。
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山大复合材料结构与性能复习题参考答案
1、简述构成复合材料的元素及其作用
复合材料由两种以上组分以及他们之间的界面组成。
即构成复合材料的元素包括基体相、增强相、界面相。
基体相作用：具有支撑和保护增强相的作用。
在复合材料受外加载荷时，基体相
一剪切变形的方式起向增强相分配和传递载荷的作用，提高塑性变形能力。
增强相作用：能够强化基体相的材料称为增强体，增强体在复合材料中是分散相，
在复合材料承受外加载荷时增强相主要起到承载载荷的作用。
界面相作用：界面相是使基体相和增强相彼此相连的过渡层。
界面相具有一定厚
度，在化学成分和力学性质上与基体相和增强相有明显区别。
在复合材料受外加载荷时能够起到传递载荷的作用。
2、简述复合材料的基本特点
(1) 复合材料的性能具有可设计性
材料性能的可设计性是指通过改变材料的组分、结构、工艺方法和工艺参数来调节材料的性能。
显然，复合材料中包含了诸多影响最终性能、可调节的因素，赋予了复合材料的性能可设计性以极大的自由度。
(2) 材料与构件制造的一致性
制造复合材料与制造构件往往是同步的，即复合材料与复合材料构架同时成型，在采用某种方法把增强体掺入基体成型复合材料的同时，通常也就形成了复合材料的构件。
(3) 叠加效应
叠加效应指的是依靠增强体与基体性能的叠加，使复合材料获得一种新的、独特而又优于个单元组分的性能，以实现预期的性能指标。
(4) 复合材料的不足
复合材料的增强体和基体可供选择地范围有限；制备工艺复杂，性能存在波动、离散性；复合材料制品成本较高。
3、说明增强体在结构复合材料中的作用
能够强化基体的材料称为增强体。
增强体在复合材料中是分散相。
复合材料中的增强体，按几何形状可分为颗粒状、纤维状、薄片状和由纤维编制的三维立体结构。
暗属性可
分为有机增强体和无机增强体。
复合材料中最主要的增强体是纤维状的。
对于结构复合材料，纤维的主要作用是承载，纤维承受载荷的比例远大于基体；对于多功能复合材料，纤
维的主要作用是吸波、隐身、防热、耐磨、耐腐蚀和抗震等其中一种或多种，同时为材料
提供基本的结构性能；对于结构陶瓷复合材料，纤维的主要作用是增加韧性。
4、说明纤维增强复合材料为何有最小纤维含量和最大纤维含量
在复合材料中, 纤维体积含量是一个很重要的参数。
纤维强度高，基体韧性好，若加
入少量纤维，不仅起不到强化作用反而弱化，因为纤维在基体内相当于裂纹。
所以存在最
小纤维含量，即临界纤维含量。
若纤维含量小于临界纤维量，则在受外载荷作用时，纤维
首先断裂，同时基体会承受载荷，产生较大变形，是否断裂取决于基体强度。
纤维量增加，强度下降。
当纤维量大于临界纤维量时，纤维主要承受载荷。
纤维量增加强度增加。
总之，含量过低,不能充分发挥复合材料中增强材料的作用；含量过高,由于纤维和基体间不能形
成一定厚度的界面过渡层, 无法承担基体对纤维的力传递, 也不利于复合材料抗拉强度的
提高。
5、如何设才计复合材料
材料设计是指根据对材料性能的要求而进行的材料获得方法与工程途径的规划。
复合
材料设计是通过改变原材料体系、比例、配置和复合工艺类型及参数，来改变复合材料的
性能，特别是是器有各向异性，从而适应在不同位置、不同方位和不同环境条件下的使用
要求。
复合材料的可设计性赋予了结构设计者更大的自由度，从而有可能设计出能够充分
发掘与应用材料潜力的优化结构。
复合材料制品的设计与研制步骤可以归纳如下： 1) 通
过论证明确对于材料的使用性能要求，确定设计目标 2) 选择材料体系（增强体、基体）
3) 确定组分比例、几何形态及增强体的配置 4) 确定制备工艺方法及工艺参数
5) 以上主要为设计步骤，在完成复合材料设计方案后，应结合市场供应情
况和研制单位的已有条件，采购原材料，购置或改造工艺设备，完成制造工艺条件准
备
6) 测试所制得样品的实际性能，检验是否达到使用性能要求和设计目标 7) 在总结
设置经验与成果的基础上，调整设计方案，组织制品生产
6、如何改善复合材料界面相容问题
相容性是指亮哥相互接触的组分是否相互容纳。
在复合材料中是指纤维与基体之间是否彼此协调、匹配或是否发生化学反应。
复合材料界面相容性包括：物理相容性和化学相容性
复合材料界面的物理相容性主要包括润湿性、热膨胀匹配性和组分之间元素的相互溶解性。
1) 纤维与基体之间的润湿性在复合材料工艺过程中，液态基体与纤维最
好能发生润湿，以免复合材料界面结合太弱，使其传递载荷的功能不能充分发挥。
2) 热残余应力热残余应力是由于复合材料组分之间的热膨胀系数不同，
当使用或制造过程中所处的温度偏离复合材料成型温度时，在组元界面处产生的结构内应力。
这种残余应力与复合材料所承受的外载荷产生的应力相叠加，将影响复合材料的承载能力。
甚至在复合材料中造成微裂纹使复合材料丧失承载能力。
良好的复合材料界面化学相容性是指在高温时复合材料中的两组分之间处于热力学平衡且两相反应动力学十分缓慢。
但是，出共晶复合材料和原位生长复合材料外，一般复合材料都不属于组分之间能够处于热力学平衡的体系。
为了改善复合材料界面化学相容性，在选材时不能只单纯考虑力学平衡，还要查阅相关的热力学和动力学资料以获得达到某种平衡状态时的信息。
7、说明复合材料的结合方式，如何提高复合材料界面结合强度
界面结合的方式大致可分为机械结合和化学结合两类。
化学结合又可分为溶解与润湿结合和反应结合。
机械结合：基体与增强体之间仅仅依靠纯粹的粗糙表面相互嵌入作用进行连接溶解与润湿结合：在复合材料制造的过程中基体与增强体之间首先发生润湿，然
后相互溶解，这种结合方式即为溶解与润湿结合
反应结合：基体与纤维间发生化学反应，在界面上形成一种新的化合物而产生结
合的结合方式
8、说明复合材料界面的作用及其有关力学和物化要求
界面相是使基体相和增强相彼此相连的过渡层。
界面相具有一定厚度，在化学成分和
力学性质上与基体相和增强相有明显区别。
在复合材料受外加载荷时能够起到传递载荷的
作用。
对界面的要求主要包括力学和物理化学两个方面。
力学方面：力学方面要求几面能够传递载荷。
复合材料在服役期间必需保持自己
的形状和承担外界及相邻构件施加的载荷，这就要求复合材料是一个力学上的连续体，即复合材料中各组分之间通过界面实现完整的结合。
从力学观点看，界面作用就是将
复合材料的各组分连接成为力学连续体，因此对界面的力学要求是界面应具有均匀、恒定
的强度，保证能在相邻组分之间有效的传递载荷，是他们能够在复合材料承载时发挥各自
的功能。
物理化学方面：从物理化学角度出发，理想界面应是化学非连续体，即各组元间
不发生元素间相互扩散或化学反应。
只有各组分保持各自的化学成分和晶体结构，且
在界面处不存在相互联系的过度向，界面才能有效地阻止裂纹的传播和扩展；两组分拣不
发生化学作用，才能避免界面形成脆性层，从而避免在脆性层中产生的裂纹所诱发的纤维
破坏；元素间不发生扩散，才不致使基体塑性变差或使增强体产生凹陷和不平整等缺陷。
9、连续纤维和非连续纤维复合材料的应力状态有何不同
（1）连续纤维复合材料在纵向载荷下的应力状态
在弹性范围内：在简单拉伸时，纤维、基体和界面均产生三向应力状态。
在施
加外力初期，纤维和基体均处于弹性变形范围内。
由于纤维与基体的弹性模量不同，
故纤维比基体的轴向应力高，界面处的轴向应力最高；横向应力与轴向应力相比其值很小。
在塑性变形范围内：继续增加外力值至基体发生屈服，而纤维仍然处于弹性变形
范围。
基体与纤维的泊松比之差进一步增大，故横向应力增大。
轴向应变越大，则横
向应力增大幅度也越大。
（2）连续纤维复合材料在横向载荷下的应力状态
在受横向载荷时，界面的应力分布用应力集中系数来描述。
在横向载荷作用下围绕界
面的应力与载荷方向的夹角?有关。
当?=0时，界面正应力?r具有最大值。
然后随?增加而
减小；当?=70o ~90o 正应力有拉伸应力变成压缩应力。
剪应力?r?在?=45o时最大；
当?<45o 或?>45o时?r?减小。
因此，在横向载荷下，界面所受最大应力不是剪应力，而是拉伸或压缩正应力。
（3）非连续纤维复合材料的应力状态
在一定的纵向外加拉伸载荷作用下，非连续纤维和基体同时发生弹性变形，由于纤维的弹性模量远大于基体的弹性模量，故纤维对与之相邻区域基体的变形产生约束，造成基体的弹性变形不均匀；界面剪切应力?i和纤维拉伸应力?i在纤维长度方向上呈不均匀分布。
10、纤维增强复合材料为何存在纤维临界长度和临界长径比
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