基于数字图像相关方法的纤维增强气凝胶复合材料力学性能测试

摘要

纳米多孔气凝胶具有极低的密度和热导率,被称为“超级隔热材料”,但强度低、脆性大的弱点限制了其在航空航天、建筑等领域的应用.通过添加纤维增强相制备获得的气凝胶复合材料,具备更高的强度和更好的韧性.对于气凝胶复合材料热力性能的全面了解是工程应用的重要基础.在力学测试中,因其表面性质特殊,难以采用应变片或引伸计进行准确的变形测量.因此,本文基于非接触的数字图像相关方法,设计了面内方向上的拉伸与压缩试验方案,针对纤维增强SiO2气凝胶复合材料开展了力学性能测试,通过测量试样表面的位移场和应变场获得了面内方向上的拉伸和压缩弹性常数.同时,测试结果表明此类复合材料具有拉压模量不同的性质.