[发明专利]复合材料中的组合载荷

权利要求书

1.一种用于确定材料失效的方法，所述方法包括如下步骤：

加工由层压复合材料制成并且包含切口的试样；

在所述试样上施加一对相对的第一力，所述一对相对的第一力在所述试样上提供拉伸应力或压缩应力中的一个；

在所述试样上施加一对相对的第二力，所述一对相对的第二力在所述试样上提供拉伸应力或压缩应力中的一个，其中所述一对相对的第二力大于或小于所述一对相对的第一力，所述第一力施加在沿所述试样的平面的第一方向上，而所述第二力施加在沿所述试样的所述平面的平行于所述第一方向的第二方向上；以及

表征由于所述第一力和所述第二力的施加而产生的材料失效。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述试样是由层压复合材料制成的二英尺乘二英尺的板件。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述切口优选地是长槽。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一力和所述第二力提供拉伸应力。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一力和所述第二力提供压缩应力。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一力提供拉伸应力，而所述第二力提供压缩应力。

7.根据权利要求1所述的方法，其中表征所述材料失效包括确定在材料失效开始时的载荷、失效方向和失效模式中的至少一个。

8.一种用于设计复合板件的方法，所述方法包括如下步骤：

对所述复合材料板件建模，所述复合材料板件具有第一切口，并且确定靠近所述第一切口的组合应力状态；

对试样应力状态建模，以复制所述复合材料板件的所述组合应力状态；

加工多个试样，所述多个试样中的每个试样由层压复合材料制成并且包括第二切口；

检测所述多个试样并且获得多个检测结果，其中测试所述多个试样包括以下步骤：

确定用于测试的一对相对的第一力和一对相对的第二力，其中所述第二力大于或小于所述第一力；

在沿所述试样的平面的第一方向上在所述多个试样中的一个试样上施加所述第一力，所述第一力向所述试样提供拉伸应力或压缩应力中的一个；

在沿所述试样的所述平面的平行于所述第一方向的第二方向上在所述多个试样中的一个试样上施加所述第二力，所述第二力向所述试样提供拉伸应力或压缩应力中的一个；以及

表征由于所述第一力和所述第二力的施加而产生的材料失效；

基于所述检测结果建立数据库；

基于所述数据库内的所述多个检测结果加工所述板件；以及

检测所述板件。

9.根据权利要求8所述的方法，其中使用有限元方法对所述板件和所述试样应力状态建模。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述多个试样是由层压复合材料制成的二英尺乘二英尺的板件。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一力和所述第二力提供拉伸应力。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一力和所述第二力提供压缩应力。

13.根据权利要求8所述的方法，其中表征所述材料失效包括确定在材料失效开始时的载荷、失效方向和失效模式中的至少一个。