复合材料的抗压强度
什么是抗压强度?
抗压强度（又称压缩强度）是设计工程师在材料承受直接压缩载荷时重点关注的重要力学性能。在金属材料中，抗压强度通常并非关键应力指标；但在混凝土、塑料、木材以及复合材料等材料中，当载荷主要为压缩状态时，抗压强度往往成为关键设计参数。金属、混凝土和木材等常见材料的抗压强度行为已有充分研究和文献记录。而根据复合材料的不同结构形式，其抗压强度则表现出一些独特的特性。本文将围绕复合材料，对抗压强度及相关特性进行概述。
为了讨论复合材料的抗压强度，简要介绍抗压强度的定义是必要的。图1提供了一个显示圆柱体压缩的简单图表。
最大应力
为了进一步说明圆柱体中的最大应力，将使用图2中混凝土圆柱体的应力-应变曲线。曲线表明，由于混凝土在破坏前具有软化特性，应力在试件破坏前达到峰值。无论形状如何，最大压应力的公式都是相同的。
smax = Fmax /一个o
Fmax为最大压缩力，Ao是初始横截面积。
脆性与韧性材料
当比较脆性和延性材料时，压缩破坏有显著不同。脆性材料倾向于劈裂或斜向剪切而突然失效。延性材料会流动并显著改变形状而不会失效。在脆性和韧性转变之间，行为也如图3所示。对于这种讨论，大多数复合材料都属于脆性材料的范畴。
为什么抗压强度很重要?
抗压强度可能是使结构承受压缩载荷的应用的关键设计参数。压缩在土木工程领域的应用非常广泛，混凝土基础支撑和桁架构件每天都在使用。抗压强度在复合材料应用领域也很重要。例如，在电力变压器线圈支架或铁芯支撑块等电气应用中，复合材料承受相当大的压应力。无论是复合模板保温板还是百米风叶片的梁支撑块，如果是压缩载荷应用，全复合构件设计必须认真考虑抗压强度要求。
