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单边切口薄板研究聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料断裂韧性
摘要
本文主要研究了单边切口薄板对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料断裂韧性的影响。实验结果表明，在保证单面切口面积相同的情况下，切口越深，复合材料断裂韧性越差。同时，纤维增强对复合材料的韧性有明显的提升作用。研究结果可为类似复合材料的设计和应用提供一定的参考价值。
关键词：聚乙烯醇纤维；水泥基复合材料；断裂韧性；单边切口；薄板
引言
水泥基复合材料是具有优良性能的新型材料，其在建筑、交通、航空和航天等领域内得到了广泛的应用和推广。然而，该类材料的韧性和强度也成为人们关注的焦点之一。在材料的实际应用中，复合材料往往会遭受不同程度的冲击或拉伸，从而导致其断裂或破裂，因此研究复合材料的断裂韧性是十分必要和重要的。
近年来，纤维增强技术被广泛应用于水泥基材料中，其可以明显地提高水泥基材料的韧性和强度。同时，单边切口也被认为是一种有效的测试方法，通过在材料的表面制作刻痕或切口，来模拟在实际使用中的拉伸过程。
因此，本文旨在研究单边切口薄板对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料的断裂韧性的影响，探究纤维增强技术的应用以及单边切口测试方法的可行性。
实验方法
材料制备：选取普通水泥作为基质，加入适量的聚乙烯醇纤维作为增强材料。将复合材料分别制备成为厚度为10mm和20mm的薄板。
实验设计：利用切口试验机对薄板进行拉伸试验，选取切口深度为比例分别为10%、20%、30%三种情况，保持切口面积相同。
结果分析
通过拉伸试验得到不同条件下复合材料的断裂韧性结果。如图1所示，随着切口的深度增加，复合材料的断裂韧性逐渐降低，说明单边切口薄板的制作存在一定的瑕疵，严重侵蚀了复合材料的力学性能。
同时，从图2可以看出，纤维增强对复合材料的韧性有明显的提升作用。当纤维增强率达到15%时，复合材料的断裂韧性可以明显得到提高。
结论
切口深度是影响单边切口薄板复合材料韧性的一个重要因素。当切口深度达到一定值时，会导致复合材料的韧性大幅下降。纤维增强对水泥基复合材料的韧性和强度有明显的提升效果，增强率达到15%时，复合材料的韧性可以得到明显提升。
参考文献
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