纖維微力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、1928年印度科學(xué)家C.V.Raman在研究液體的光散射時(shí)發(fā)現(xiàn)了拉曼散射現(xiàn)象，之后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，拉曼散射技術(shù)被廣泛應(yīng)用到物理、生物、化學(xué)、材料等許多學(xué)科領(lǐng)域，主要用于檢測(cè)成分組成、微觀結(jié)構(gòu)和質(zhì)量缺陷等方面。二十世紀(jì)七十年代初，人們發(fā)現(xiàn)了拉曼譜峰對(duì)力學(xué)參量的敏感性，將拉曼光譜技術(shù)用于實(shí)驗(yàn)力學(xué)測(cè)量則是近些年發(fā)展起來(lái)的，在低維材料、微結(jié)構(gòu)的性能研究中有了一系列地應(yīng)用，微拉曼光譜法(micro-Raman spectroscopy，MRS)基

2、于的原理是:拉曼散射光譜可以反映單色光和材料振動(dòng)模之間的相互作用。隨著拉曼光譜儀在空間分辨率和測(cè)試精度等方面的提高以及測(cè)試對(duì)象的擴(kuò)展，這些提高和拓展得利于共聚焦顯微技術(shù)、傅立葉變換拉曼光譜技術(shù)、高質(zhì)量電荷耦合器(CCD)和相關(guān)設(shè)備及電控制平臺(tái)技術(shù)的快速發(fā)展。
　　本文前部分，在介紹拉曼光譜法基本原理的基礎(chǔ)上，建立了多纖維應(yīng)變測(cè)量的微拉曼光譜法原理并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先，以微拉曼光譜測(cè)量單纖維軸向應(yīng)變?yōu)榛A(chǔ)，通過(guò)數(shù)學(xué)方法建立了微拉曼

3、光譜法測(cè)量纖維束中各纖維軸向應(yīng)變理論，使用單根纖維和相同應(yīng)變多纖維的特例驗(yàn)證了所建立的理論。然后，使用不同應(yīng)變雙纖維的實(shí)驗(yàn)對(duì)建立方法進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所建立的原理是正確的，本文方法是對(duì)微拉曼光譜在應(yīng)變測(cè)量方向上有益地?cái)U(kuò)展。最后，指出了此方法需要完善和提高的方面。
　　頭發(fā)是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然高分子纖維，作為最早的復(fù)合材料增強(qiáng)纖維之一應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程中。本文后部分使用纖維拉出的微滴脫粘測(cè)試實(shí)驗(yàn)，研究了頭發(fā)纖維順鱗和逆鱗方向拉出時(shí)