超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)是20世纪80年代初研制成功的高性能有机纤维。它是继芳纶纤维问世后,又一类具有高度取向伸直链结构的纤维。UHMWPE纤维具有密度小,轴向比拉伸强度和刚度都很高,韧性和耐磨性能良好,能量吸收性能和阻尼性能好,非常适合用于抗冲击、防弹材料。它还具有良好的电绝缘和耐化学腐蚀和耐紫外光性能。因此在国防、航空、航海、化工、建筑、体育、医疗等方面都有广阔的应用前景。 为了安全合理的使用复合材料,必须掌握其力学性能、破坏形式和破坏机理。由于材料在拉伸破坏过程中的声发射现象,材料损伤缺陷的发生、发展都有明显的声发射特征。本文选择声发射技术来研究PE/PE层合板复合材料的损伤演化过程和破坏机理。 本文通过力学性能分析、声发射参数分析,从不同角度对PE/PE复合材料的破坏形式和破坏机理进行了研究。力学性能分析方面包括:测试了各组分单元、单层板和层合板的拉伸强度、断裂应变等参数;讨论了不同试样拉伸破坏的阶段性特征。声发射参数分析方面包括:测试了各组分单元、单层板和层合板的声发射波速和衰减;通过聚类分析和判别分析讨论了6种不同拉伸破坏形式的声发射参数特征和判别函数;分阶段讨论了不同试样的损伤演化过程和拉伸破坏机理。 通过试验和数据分析,我们得出以下一些结论: 从声发射信号数量来看,基体声发射活动性最弱,[90]单层板活动性较低。[0]单层板活动性最强,[0/90]层合板的活动性则介于[90]和[0]单层板之间。从幅度上看,纤维断裂产生的声发射信号达到85dB以上,对材料的破坏程度影响最大,但数量较少且主要集中在临近断裂阶段,来自基体裂纹破坏的信号幅度在45dB附近,对材料整体力学性能影响不大,来自界面破坏的信号其幅度主要在50-60dB附近,信号数量较多,对材料力学性能产生一定的影响。从振铃计数(门槛值40dB)来看,