碳纤维断裂应变
碳纤维增强环氧树脂基复合材料的制备及力学性能研究
碳纤维增强环氧树脂基复合材料的制备及力学性能研究碳纤维增强环氧树脂基复合材料的制备及力学性能研究摘要：碳纤维增强环氧树脂基复合材料具有出色的力学性能和优异的耐腐蚀性能，因此在许多领域广泛应用。
本研究使用真空浸渍工艺制备了碳纤维增强环氧树脂基复合材料，并对其力学性能进行了详细研究。
结果表明，制备过程中的浸渍时间、浸渍压力和固化温度对复合材料的力学性能有显著影响。
1. 引言碳纤维增强环氧树脂基复合材料被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
其具有轻质、高强度、高模量、优异的耐腐蚀性能等特点，因此在替代传统金属材料方面具有巨大潜力。
本研究旨在通过真空浸渍工艺制备碳纤维增强环氧树脂基复合材料，并对其力学性能进行评估和分析。
2. 实验方法2.1 材料准备碳纤维和环氧树脂材料被选作本实验的主要原料。
碳纤维具有优良的力学性能和导电性能，是制备复合材料的理想选择。
环氧树脂具有良好的粘接性能和化学稳定性，可以作为基体材料。
同时，活性固化剂和助剂用于提高复合材料的性能。
2.2 制备过程（1）将环氧树脂均匀涂布在碳纤维上；（2）将涂布好的碳纤维经过真空排气处理；（3）将预处理好的碳纤维进行真空浸渍；（4）浸渍后的碳纤维进行固化过程。
2.3 力学性能测试采用传统的拉伸试验和冲击试验评估复合材料的力学性能。
拉伸试验用于评估复合材料的拉伸强度、弹性模量和断裂应变，冲击试验用于评估复合材料的冲击强度。
3. 结果与讨论3.1 浸渍时间通过改变浸渍时间，研究了浸渍时间对复合材料力学性能的影响。
结果表明，随着浸渍时间的增加，复合材料的拉伸强度和弹性模量呈增加趋势，但当浸渍时间过长时，力学性能开始下降。
这是由于过长的浸渍时间导致材料内部产生孔隙和缺陷。
3.2 浸渍压力通过改变浸渍压力，研究了浸渍压力对复合材料力学性能的影响。
结果显示，随着浸渍压力的增加，复合材料的强度和韧性都得到了提高。
这是由于高压可以更好地填充碳纤维与环氧树脂之间的空隙，提高界面的粘合强度。
连续碳纤维单丝的应变电阻效应
２ 实 验
２ １ 试 样 制 备 ．
阻的变化 由纤维 几何 尺 寸 及 电 阻率 的 变 化 引起 ， 主 但
要 是 由 几 何 尺 寸 的 变 化 而 引 起 的 。 同 时 ， 试 了连 续 测
的价 格高 ， 先进 结构 复 合 材 料 还 都 是选 用 连 续 碳 纤 维 作 为增强材 料［ 。 ５ ］
多年来 ， 国内外许 多学 者 对 碳 纤 维 的力 学 性 能 及 碳纤 维增 强 复 合材 料 的性 能 进 行 了研 究 ［ ， 有 关 ５ 但 ］ 连续碳 纤维本 身 的功 能特性 讨论 的却 不 多 。本 文研 究
５ ４ Ｍｃｏ ｅｔｒＭ 料试 验 机 上 ， 断菱 形 孔 洞 边缘 ８ ８ ｒ Ｔ ｓｅＴ 材 剪
连 接处 ， 碳纤 维 单 丝 施 加 拉 力直 至其 断裂 。用 位移 对 控 制 ， 载 速率 ０ ０ ｍｍ／ ｎ 试 验机 夹 头与试样 之 间 加 ．５ ｍｉ ， 用 聚脂 薄膜 隔 开 。用 ｋ ｉ ｌｙ２ ０ ｅｔ ｅ ４ ０数 字 源表 向试 样 ｈ 供 电， 恒 定 电 流 １ 通 Ａ， ｋ ｉ ｌ ７ ０数据 采集 系 用 ｅｔ ｅ ２ ０ ｈｙ
用 粘胶 粘贴 在载 体纸 中部 ， 同时 ， 银粉 导 电胶将 ４根 用 单 股铜 线粘 在碳 纤维 单丝 上 ， 为 ４个 电极 ， 图 １ 作 如 所
示 。
强度 、 高模量 、 高 温 、 腐 蚀 、 疲 劳 、 蠕 变 、 电 、 耐 耐 耐 抗 导
传热 、 密度小 、 量轻 等 特 性 的纤 维 材 料 ， 典 型 的 高 质 属
能材料 。 究 了连 续 碳 纤 维单 丝 的应 变 电 阻 效应 ， 研 分
碳纤维及其复合材料的发展及应用
. 碳纤维的复合方式也会对复合材料的性能产生影响 . 在制备复合材料时, 碳
纤维大致可分为两种类型 : 连续纤维和短纤维 . 连续纤维增强的复合材料通常具有更好的机械性能, 但 由于其制造成本较高 , 并不适应于大规模的生产. 短纤维复合材料可采用与树脂基体相同的加工工艺, 如模压成型、 注射成型以及挤出成型等. 当采用适合的成型工艺时 , 短纤维复合材料甚至可以具备与连
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上海师范大学学报 ( 自然科学版 )
2008年
续纤维复合材料相媲美的机械性能并且适宜于大规模的生产 , 因此短纤维复合材料近年来得到了广泛 [ 5] 的应用 . 碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天领域有着大量的应用, 如航天飞机的舱门、 仿生机械臂以及压 力容器等 , 因采用碳纤维增强树脂基复合材料而具有质量轻、 强度高的优点. 随着航空制造技术的不断发 展, 先进民用飞机在结构中大量地使用了碳纤维增强树脂基复合材料, 主要部位有: 整流包皮、 副翼、 发动 机罩、 阻力板、 扰流器、 起落架舱门、 水平和垂直尾翼、 方向舵及其他主要及次要承力结构件等. 在民用领 域, 碳纤维增强树脂基复合材料的应用也不断扩大, 如汽车结构件、 风力发电机叶片、 体育器材等. 随着碳纤维成本的降低以及复合材料制造技术的发展 , 土木建筑和海底油田将是碳纤维复合材料 应用领域的新增长点 . 以碳纤维复合材料代替传统金属材料制作建筑物的横梁、 抗震结构 , 补强、 修补或 加固桥梁, 制造油田勘探和开采器材以及平台、 油、 气储罐等将会有很大的发展.
上官倩芡, 蔡泖华
( 上海师范大学 机械 与电子工程学院 , 上海 201418)
摘 要 : 叙述了碳纤维的结构形态 、 分类以及在力学、 物理 、 化学方面的性能, 介绍了碳纤维增 强复合材料的特性, 着重阐述了碳纤维增强树脂基复合材料中基体的分类 、 选择和应用 , 指出 了碳纤维及其复合材料进一步发展的趋势 . 关键词 : 碳纤维 ; 复合材料 中图分类号 : O 636 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 5137( 2008) 03 0275 05
纤维断裂强度
纤维断裂强度纤维材料是由单个或多个无规则排列的长细丝或单体形成的材料，这些纤维结构紧密相连，形成材料的各种性能，其中断裂强度是最重要的指标之一。
纤维断裂强度是指材料在受力作用下发生断裂前所能承受的最大应力大小。
纤维的断裂过程复杂，是一个非常复杂的物理过程，在其中涉及到许多因素和因素之间的相互作用。
第一个因素是纤维本身的基本化学成分和物理属性。
常见的纤维材料有玻璃纤维、碳纤维、腈纶纤维等。
这些材料的化学成分、分子结构、形态和尺寸差异很大，导致其断裂强度的大小也有所不同。
例如，碳纤维具有优秀的力学性能和耐高温性能，其断裂强度较高，可以达到3000MPa以上；而玻璃纤维则具有较低的断裂强度，一般在1000MPa左右。
第二个因素是材料的制备方法和纤维的结构形态。
制备方法包括拉拔法、旋拉法、湿法旋拉法等，这些方法制备的纤维结构和形态不同，从而对其断裂强度产生了影响。
例如，拉拔法制备的碳纤维具有较高的断裂强度和强大的拉伸强度，而旋拉法制备的玻璃纤维具有较低的断裂强度和较高的抗压强度。
第三个因素是纤维的力学性质和微观结构。
纤维在受力时发现许多微观结构和变形，这些结构和变形关系到其宏观性质和性能。
在纤维材料中，一些因素可能会损害其断裂强度，例如内部裂纹、疲劳破坏、腐蚀和气泡等。
同时，纤维的微观结构和表面结构也对其断裂强度产生了影响，如界面性、晶粒大小和缺陷结构等。
最后一个因素是外界环境条件和材料使用情况。
纤维材料在实际应用中受到温度、湿度、电磁场和辐射等因素的影响，这些因素会改变材料的性质，导致其断裂强度下降。
此外，外部因素和使用条件也会对纤维的断裂强度产生影响，例如机械振动、重量和压力等，这些因素会使纤维发生断裂。
总之，纤维断裂强度是一个复杂的物理过程，涉及到多个因素之间的相互作用。
在纤维材料的制备、应用和性能测量中，需要综合考虑这些因素，以获得最优的性能和最大的应用价值。
碳纤维布在混凝土框架结构梁的加固应用
碳纤维布在混凝土框架结构梁的加固应用摘要：本文结合某教学楼加固的具体工程实例，阐述了碳纤维布加固的机理及加固施工工艺，工程实践表明：通过粘连碳纤维布的加固处理，能有效的提高混凝土框架结构梁的承载力。
关键词：加固机理；碳纤维布；承载力中图分类号：tq327.3 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）06-（页码）-页数1.引言钢筋混凝土结构广泛应用于建筑结构中，混凝土碳化、介质侵蚀、碱骨料反应等原因，经过长时间的使用，梁体的承载力或耐久性均会有所下降，最直接的处理方法就是拆除重建或补强加固。
常用的加固方法主要包括：加大混凝土截面加固法、外包钢加固法、粘钢加固法、预应力加固法以及粘贴碳纤维补强加固。
采用碳纤维加固是目前比较可行的方法之一，实际上，碳纤维布增强混凝土结构在实际应用中有很多优势，比如良好的承载力、不腐蚀、防磁化、重量轻、不占用空间等。
2.碳纤维布的物理力学性能2.1物理性能与应用按高分子材料的种类可分为碳纤维布（cfrp）、玻璃纤维布（ gfrp）和芳纶加劲布（afrp）三种，其中以碳纤维布的应用最为广泛。
碳纤维布具有较高的抗拉强度，约为普通钢材的10 倍，弹性模量与钢材处于同一数量级；自重轻，每平方米质量为3 mm 厚钢材的1p100 ；厚度小，其厚度为1～2 mm ，是一种高效的结构加固修补材料。
2.2力学性能碳纤维布是一种正交异性材料，通常在纤维方向具有很高的强度，而在垂直于纤维的方向强度较低。
一般，将碳纤维布的主拉应力方向沿加固混凝土梁体的纵向布置，与受力钢筋方向一致，这种加固方式为单向加固。
当需要双向加固时，可采用双层粘贴的方式实现。
从前人的试验分析基础上得到的应力应变曲线可知，碳纤维布的应力—应变关系在断裂前基本上是一条直线，即碳纤维布在工作应力范围内基本上表现为线弹性，不存在屈服点或塑性区。
3.碳纤维布的加固机理[1、3]3.1梁体加固机理采用碳纤维布粘贴加固混凝土梁，一般是粘贴在梁底受拉区，以提高截面的抗弯承载力，这时碳纤维布的作用类似于梁底受拉钢筋。
基于扩展有限元的碳纤维复合材料裂纹扩展仿真
基于扩展有限元的碳纤维复合材料裂纹扩展仿真韩少燕 门 静 韩海燕（西安交通大学城市学院，陕西 西安 710018）引言 碳纤维复合材料以其良好的力学性能被广泛的应用于汽车、航空航天等领域[1]。
碳纤维层合板在实际使用过程中容易受到冲击载荷产生大变形弯曲，导致局部产生应力集中与应变从而引起材料损伤，例如基体开裂、纤维断裂后或者层间分层等，材料损伤扩展会进一步导致力学性能降低，从而导致材料失效最终结构失效。
扩展有限元通过引入富集函数来修正传统有限元的近似位移函数，以描述间断界面，使间断的描述独立于有限元网格，避免了计算过程中的网格重构[2]。
本文采用扩展有限元法模拟了碳纤维复合材料层合板在弯曲载荷作用下的开裂过程，以预测材料抵抗外力损伤的性能。
1、扩展有限元 扩展有限元是以美国西北大学Belytschko 教授为首的研究组于1999年提出的一种求解不连续问题的数值方法，该方法可有效的求解强和弱不连续问题[2-3]。
扩展有限元的基本原理是基于单位分解法在传统有限元位移模式中加入特殊函数（加强函数），从而反应不连续性的存在，不同类型的不连续问题，只是加强函数不同而已。
1.1单位分解法单位分解法是Melenk 和Bubska 及Duarte 和Oden 于1996年先后提出的。
对于求解区域Ω，单位分解法用一些相互交叉的子域ΩI 来覆盖，每个子域都与一个函数()I ϕx 相联系。
函数()I ϕx 仅在ΩI 内非零，且满足单位分解条件()1I Iϕ=∑x (1)Duarte 和Oden 用K 阶移动最小二乘近似函数来构造单位分解，即1()()[()]mh k I iI i Ii b q ϕ==+∑∑ u x x u x (2) 其中：()i q x 可以是单项式基。
系数是未知量，可以通过Galerkin 法或配点法求解。
为了提高逼近精度，或满足对待定问题的特殊逼近要求，也可以包含其他一些形式的函数（称之为加强基函数）。
基于声发射技术的T700_碳纤维
第20卷第5期装备环境工程2023年5月EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING·111·基于声发射技术的T700碳纤维/树脂基体界面性能评估刘家鑫1，李秉洋1，钟勇2，肖云健3，赵维刚1，王鹏飞1（1.中国航天科技创新研究院，北京 100163；2.西南技术工程研究所，重庆 400039；3.北京天宜上佳高新材料股份有限公司，北京 102402）摘要：目的采用声发射技术，对东丽T700碳纤维和2款树脂基体的界面性能进行评估。
方法通过多组单丝拉伸试验，获取T700碳纤维Weibull形状参数m和尺度参数σ0。
使用单纤维断裂方法，利用声发射技术进行监测，选择声发射信号的幅值和能量作为特征，对T700碳纤维和透明的E51环氧树脂及不透明的聚苯硫醚树脂的单纤维断点数量分别进行评估，并与显微镜观察的数量进行对比。
结果获取了T700碳纤维与2种树脂的单纤维断裂声发射信号特征数值。
通过声发射监测和显微镜观察法，测量得T700碳纤维与E51环氧树脂的界面剪切强度分别为44.03、46.47 MPa，偏差在5.5%左右。
通过声发射技术，测量得T700碳纤维与聚苯硫醚树脂的界面剪切强度达33.43 MPa。
结论使用声发射技术能够准确监测碳纤维/树脂界面中单纤维的断裂信号，为评价纤维和不透明树脂的界面性能提供了有效方法。
关键词：声发射技术；界面性能；单丝拉伸；单纤维断裂方法；不透明树脂中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1672-9242(2023)05-0111-08DOI：10.7643/ issn.1672-9242.2023.05.016Evaluation of Interfacial Performance of T700 Carbon Fiber/ResinMatrix by Acoustic EmissionLIU Jia-xin1, LI Bing-yang1, ZHONG Yong2, XIAO Yun-jian3, ZHAO Wei-gang1, WANG Peng-fei1(1. China Academy of Aerospace Science and Innovation, Beijing 100163, China; 2. Southwest Institute of Technology andEngineering, Chongqing 400039, China; 3. Beijing Tianyishangjia New Material Corp., Ltd., Beijing 102402, China)ABSTRACT: The work aims to evaluate the interfacial performance of TORAY T700 carbon fiber and two kinds of resin ma-trixes by acoustic emission (AE). The Weibull shape parameter m and scale parameter 0 of T700 carbon fiber were obtained through multiple single-filament tests. The number of fragment in T700 carbon fiber, transparent E51 epoxy resin and opaque polyphenylene sulfide resin was evaluated by the single fiber fracture test method with AE signal amplitude and energy as char-acteristics through AE monitoring and then compared with that observed by microscope. Single fiber fracture AE signal charac-teristics of T700 carbon fiber and two kinds of resins were obtained. The interfacial shear strength of T700 carbon fiber and E51 epoxy resin obtained by AE monitoring and microscope observation method was 44.03 MPa and 46.47 MPa respectively, with a收稿日期：2023–03–14；修订日期：2023–05–06Received：2023-03-14；Revised：2023-05-06作者简介：刘家鑫（1990—），男，硕士。
碳纤维复合材料的失效机理研究
碳纤维复合材料的失效机理研究碳纤维复合材料是一种应用广泛的高性能材料，具有轻质、高强度和高刚度的特点。
它经常被用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
然而，由于其复合结构的特殊性，碳纤维复合材料也存在失效机理的问题。
本文将深入探讨碳纤维复合材料的失效机理。
首先，我们需要了解碳纤维复合材料的组成结构。
它是由碳纤维和树脂基体组成的复合材料。
碳纤维是主要的载荷传递成员，而树脂基体则起着粘合和保护纤维的作用。
由于这两种成分的不同特性和材料接触面的存在，碳纤维复合材料在外部力作用下会产生各种失效，主要包括纤维破坏、界面剥离和树脂基体失效。
碳纤维的破坏是碳纤维复合材料最常见的失效形式之一。
由于碳纤维是高强度材料，能够承受较大的拉伸和压缩力。
但在实际应力环境中，碳纤维容易发生断裂，尤其是受到冲击或者扭转力的作用下。
碳纤维的断裂会导致整个材料的强度和刚度丧失，进而影响到整个结构的使用性能。
界面剥离是碳纤维复合材料另一个常见的失效形式。
碳纤维和树脂基体之间的黏附力是衡量复合材料性能的重要指标之一。
当复合材料遭受外界力的作用时，碳纤维和树脂基体之间的黏附力容易发生损伤，形成界面剥离的情况。
界面剥离会导致材料结构变得脆弱，从而降低材料的强度和刚度。
树脂基体失效是碳纤维复合材料另一个重要的失效形式。
树脂基体在实际应用中承受着大量的压力和温度变化。
由于其化学性质和性能的限制，树脂基体容易发生变形、老化和破裂等失效。
特别是在高温环境下，树脂基体的失效频率更高。
树脂基体的失效会影响整个材料的强度和刚度，从而降低其可靠性和耐久性。
综上所述，碳纤维复合材料的失效机理主要包括碳纤维破坏、界面剥离和树脂基体失效。
这些失效形式的发生往往是相互影响和共同作用的结果。
为了提高碳纤维复合材料的可靠性和耐久性，我们需要深入研究这些失效机理，并采取相应的改进措施。
在碳纤维复合材料的制备过程中，我们可以通过选择合适的纤维和树脂，以及优化制备工艺来降低材料的失效风险。
高强度、高模量碳纤维单向板拉伸性能测试技术
由于碳纤维复合材料是具有高各向异型的脆性材料，试验装卡要非常认真，要保证良
好的对中性。试验采用手动楔型拉伸夹具装卡试样，先将试样的下端夹紧，之后夹紧试样
上端，手动夹紧试样时用力要缓慢均匀，避免不正确的试样装卡影响测试结果。测定高强 度、高模量碳纤维单向板拉伸强度时，拉伸速度为５ｒａｍ／ｒａｉｎ。连续加载直至试样破坏，记 录试样破坏时的最大载荷值，通过公式计算拉伸强度。
引伸计测量原理，即把应变片贴于弹簧片上，当弹簧片变形时，应变片的电信号发生 变化，电信号的变化与试样的变形量成正比，从而测量试样应变。其特点是操作方便，可 以重复使用，并能对应变连续进行记录。必须注意测试前需进行引伸计标定。不足之处， 对碳纤维单向板这样的脆性材料进行测变形时有时引伸计易从试样上滑脱，对于厚度小于 １ｍｍ的碳纤维单向板，由于引伸计自身重量的原因，使应变测量的误差加大。
1.期刊论文 李丽 高强度、高模量碳纤维复合材料拉伸性能测试方法的研究 -理化检验-物理分册2004,40(7)
利用INSTRON-6025电子万能试验机,对高强度、高模量碳纤维复合材料单向板进行了拉伸性能测试.结果表明,不同试样尺寸、不同铺层层数和试验加 载方式、试样装卡对高强度、高模量碳纤维复合材料单向板拉伸性能测试结果有影响;试样尺寸的改变、铺层层数的不同对拉伸强度性能有影响.
高强度、高模量碳纤维单向板拉伸性能测试技术
李砾
（北京卫星制造厂北京１０００８０）
提要本文介绍使用ｉＮＳＴＲＯＮ．６０２５电子万能试验机，测量不同厚度高强度、高模量碳 纤维单向板拉伸性能，初步探讨不同铺层层数以及应变测量方法、试验加载方式、试样装 卡方面对高强度、高模量碳纤维复合材料单向板力学性能测试的影响。
3.学位论文 郭慧玲 高性能碳纤维复合材料的性能适配研究 2001
碳纤维
碳纤维工艺简介1 概要所谓碳纤维是指碳的重量含量占90%以上的纤维状碳材料。
由于碳在各种溶剂中不溶解，在隔绝空气的惰性气氛中(常压下)，碳在高温时也不会熔融。
只有在10MPa、3000K以上高温条件下，才不经液相直接升华。
所以不能通过常规熔融纺丝和溶液纺丝的方法来制备碳纤维。
一般通过有机纤维有在惰性气体中高温碳化而制得。
有机化合物在惰性气体中加热到1000——3000℃时，所有非碳原子将逐步被驱除，碳含量逐步增加，固相间发生一系列脱氢、环化、交联和缩聚等化学反应，最终形成了碳纤维。
制造碳纤维所用的有机纤维应具有含碳量高、强度大、工艺性能好、在转化成碳纤维过程中不熔化等特点。
根据碳纤维的性能与用途，一般有三种分类方法：1)按照所采用的原料不同，可分为聚丙烯睛(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛树脂基碳纤维、聚酞亚胺基碳纤维、其他有机纤维基碳纤维等。
目前各国生产的高强度、高模量的碳纤维所用原丝主要以PAN纤维为主。
2)按照制造条件和方法的不同，可分为碳纤维、石墨纤维、氧化纤维、活性碳纤维、气相生长碳纤维等。
3)按力学性能分类，可分为通用级碳纤维和高性能碳纤维，其中高性能碳纤维又细分为中强型、高强型、中模型、高模型、超高模型。
2 聚丙烯腈基碳纤维的原料丝PAN原丝BASF的新的PAN原丝生产工艺是在52℃，一个大气压下用氧化还原性催化剂，在无离子水中进行连续悬浮聚合制得丙烯腈，甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的共聚体。
产物从反应器中连续排出，未反应单体和部分水被从产物中分离，经冷凝后回反应器。
脱气后的产物浆液经真空过滤后水洗，生成含水50WT%的料块。
湿料块先与少量的表面活性剂和润滑剂混合，然后挤压成1/8英寸的粒子，再干燥到含水2wt%。
之后再喷洒乙腈水溶液增塑成可熔融挤出的塑料粒子。
最终的复合粒子含聚合物72.7wt%，丙酮腈13.9wt%和水13.4wt%。
含有增塑剂、表面活性剂和润滑剂的复合聚合物粒子在174℃的电加热的6000孔喷丝挤压机中均匀熔融，熔体经过组件的过滤，从孔径为55m板挤出，再牵伸至单丝纤度为9旦的共6K丝束，再经上油以抗凝结和抗静电，干燥以去除丙烯腈和水。
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碳纤维断裂应变
碳纤维的断裂主要是由于其脆性引起的。
其断裂过程可以分为两个阶段。
第一个阶段
是出现微裂纹，这时碳纤维还没有完全断裂，但是已经开始出现断裂征兆。
第二个阶段是
碳纤维断裂，这时微裂纹已经扩展到碳纤维的整个截面，随后碳纤维的截面断裂，最终导
致材料失效。
在碳纤维的断裂过程中，主要受到的外力是拉力和剪力。
下面分别介绍碳纤维在拉应
力和剪应力下的破坏机理。
1. 拉应力下的断裂机理
碳纤维在受到拉应力的作用下，会出现首先出现一些微裂纹。
这些微裂纹可以通过实
验和有限元分析得到。
在拉应力的作用下，碳纤维材料会发生卸载现象，也就是力会有所
减小，但是应变会继续增加。
这就是所谓的拉应力下的破坏机制。
拉应力下的碳纤维破坏机理
碳纤维在受到剪应力作用下，会产生纵向微裂纹。
这是由于剪应力会沿着碳纤维的长
度方向切割，导致其纵向裂缝的产生。
这些裂缝会导致碳纤维在剪应力下的强度降低，最
终导致破坏。
到目前为止，针对碳纤维的断裂机理，已经有很多的研究和探讨。
研究以及理论计算
表明，碳纤维的断裂强度与其晶格结构、晶体缺陷、杂质等因素密切相关。
此外，碳纤维
的制备工艺和残余应力也会影响其断裂强度。
因此，在把碳纤维应用到实际工程中时，需要深入了解碳纤维的断裂机理和影响因素，从中探索有效的现代工艺以及改善生产工艺，以提高其强度及延展性，更好的发挥其优
势。