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有機纖維是指纖維材質為有機物的纖維，包括芳綸、超高分子量聚乙烯纖維、聚酰亞胺纖維等。有機纖維具有密度低、強度高的特點，廣泛用于航空、航天、國防、軍工、交通、建材和醫(yī)療等工業(yè)領域。
有機纖維憑借其優(yōu)異的力學特性，熱穩(wěn)定性及其特種功能性，成為高性能復合材料的理想骨架材料。為了確保纖維材料的可靠性和性能，對其力學性能進行測試是不可少的，本文簡要介紹有機纖維材料常見的幾種力學測試。
◆ 靜態(tài)測試
纖維材料靜態(tài)力學測試包括拉伸、彎折、剪切等，其中拉伸強度是其力學特性中的重要參數，拉伸測試亦不可少。纖維拉伸可以單絲或多絲測試，可采用不同的制樣方法及測試夾具。為避免不同操作人員手動操作時夾緊力不同，宜采用氣動夾具，夾緊力受氣源壓力控制。氣動夾具包括平推和纏繞式兩種，平推夾具一般采用橡膠面，為方便夾持，制樣時樣品端部可做加強片，標距的控制較為便捷；纏繞夾具有弧度機構，拉伸時樣品不打滑，制樣便捷，但樣品是纏繞在夾具上，其受力長度增加，標距的控制上需按標準執(zhí)行。
為實現制樣方便，并且拉伸時不打滑，可改進氣動平推夾具，夾具面采用波浪紋形式，材質為聚四氟乙烯或硬質橡膠。如采用硬質橡膠，機加難度較大，波浪紋均勻性不好控制，可制作模具，利用平板硫化機制作；相比硬質橡膠，聚四氟乙烯可機械加工，采用專業(yè)的機床及制作方法，可實現不同半徑波浪紋的加工。這兩種材質的夾持面，均可安裝在氣動平推夾具上，標距控制較為靈活。
◆ 多信號測試
纖維材料具備熱穩(wěn)定性、電學性能及化學性能(耐腐蝕、抗氧化)等，關注材料力學性能同時，這些參數的變化也須紀錄。這需要材料測試儀器具備多信號集成功能，能夠實時采集力值、溫度、電信號等模擬量，具備鹽霧環(huán)境，可多維度曲線顯示及數據分析，為最終產品的設計及使用提供數據支持。
◆疲勞斷裂
疲勞斷裂是指材料在受到循環(huán)載荷作用下逐漸發(fā)生破裂的過程。疲勞斷裂是一種特殊的斷裂形式，其破裂與材料的應力歷史和循環(huán)載荷的幅值有關。 纖維材料的疲勞測試包括拉伸、扭轉、復合及高頻等方式。
1)拉伸試驗：施加往復拉伸載荷，模擬材料在實際應用中受到的拉伸循環(huán)加載條件。通過監(jiān)測試樣的應力-應變響應和循環(huán)壽命，評估材料的疲勞性能和耐久性。
2)扭轉試驗：施加往復扭轉載荷，模擬材料在實際應用中受到的扭轉循環(huán)加載條件。通過監(jiān)測試樣的扭轉角度、扭轉力和循環(huán)壽命，評估材料在扭轉加載下的疲勞性能。
3)復合試驗：在試驗中將多個加載模式(拉扭一體式)結合，模擬材料在實際應用中可能遇到的多種復合循環(huán)加載條件。通過綜合評估不同加載模式下的循環(huán)壽命和破壞機制，更全面地了解材料的疲勞性能。
4)高頻試驗：在較高頻率下進行疲勞試驗，頻率超過100Hz。該試驗主要用于評估材料在高頻應力加載條件下的耐久性能。
有機纖維中具代表性的是芳綸纖維，具有高強高模、耐高溫、阻燃等特性，在航空航天、防護裝備、交通運輸、環(huán)境保護、體育器材等領域具有廣泛應用。近年來，聚乙烯纖維和聚酰亞胺纖維在各個領域也開始逐步使用，因其優(yōu)秀的耐熱性和高強度，可做為優(yōu)質的復合基體。
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