基于电子束云纹、纤维推出技术的界面力学测试仪器的研制

复合材料的界面力学性能对其整体力学性能有重要影响，是非常活跃的前沿研究领域之一。目前的界面实验力学方法，如单丝拔出法和纤维推出法对于界面强度测量提供了有效的手段，但对于其它一些感兴趣的界面力学行为，如：界面附近的残余应力场、界面损伤和破坏的细观力学过程、界面应力的分布规律等问题尚缺乏有效的手段。本项目的研究目标是将前期工作中提出的电子束云纹-纤维推出法进一步完善，扩展其功能，并且仪器化，研制一种可以测量纤维增强复合材料界面力学性能的系统。该系统基于扫描电子显微镜，具有电子束云纹成像和条纹自动处理、纤维顶出等功能。它结合了电子束云纹高灵敏度、高空间分辨与纤维推出法的优势，可以用来分析和测量界面强度、界面附近的残余应力场、界面损伤和破坏的细观力学过程、界面应力的分布规律，为纤维增强复合材料界面力学性能的研究提供新的手段。

本项目将前期工作中提出的电子束云纹-纤维推出法进一步完善，扩展其功能，研制出一种可以测量纤维增强复合材料界面力学性能的系统。该系统基于扫描电子显微镜环境，结合了电子束云纹高灵敏度、高空间分辨与纤维推出法，使该其具有电子束云纹成像和条纹自动处理、纤维顶出等功能。用来分析和测量界面强度、界面附近的残余应力场、界面损伤和破坏的细观力学过程、界面应力的分布规律。该系统成功应用于固体发动机上的几种关键复合材料（碳纤维、硼纤维增强的复合材料）的界面残余应力场分析，为纤维增强树脂基复合材料的界面力学性能分析提供一种急需的实验手段。