復合材料黏彈性力學

㈠ 復合材料層板有幾個彈性模量分別是什麼意思

多屬於正交各向異性板，所以五個.彈性主軸上兩個Q11，Q22，耦合影響Q12=Q21，剪切模量Q66.可以參考蔣詠秋的復合材料力學，或者張志民的，或者王震鳴等人的書，都不錯。寫的和詳細。

㈡ 急求：復合材料力學性質分析方法

《復合材料力學》
復合材料概論
1.1復合材料及其種類
復合材料是由兩種或多種不同性質的材料用物理和化學方法在宏觀尺度上組成的具有新性能的材料。
復合材料從應用的性質分為功能復合材料和結構復合材料兩大類。功能復合材料主要具有特殊的功能。
結構復合材料由基體材料和增強材料兩種組分組成。其中增強材料在復合材料中起主要作用，提供剛度和強度，基本控制其性能。基體材料起配合作用，支持和固定纖維材料，傳遞纖維間的載荷，保護纖維。
根據復合材料中增強材料的幾何形狀，復合材料可分為三大類：顆粒復合材料、纖維增強復合材料(fiber-reinforced composite)、層和復合材料。
顆粒：非金屬顆粒在非金屬基體中的復合材料如混凝土；金屬顆粒在非金屬基體如固體火箭推進劑；非金屬在金屬集體中如金屬陶瓷。
層合（至少兩層材料復合而成）：雙金屬片；塗覆金屬；夾層玻璃。
纖維增強：按纖維種類分為玻璃纖維（玻璃鋼）、硼纖維、碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維和芳綸纖維等。
按基體材料分為各種樹脂基體、金屬基體、陶瓷基體、和碳基體。
按纖維形狀、尺寸可分為連續纖維、短纖維、纖維布增強復合材料。
還有兩種或更多纖維增強一種基體的復合材料。如玻璃纖維和碳纖維增強樹脂稱為混雜纖維復合材料。
常用纖維（性能表見P7表1-1）
玻璃纖維（高強度、高延伸率、低彈性模量、耐高溫）
硼纖維（早期用於飛行器，價高）
碳纖維（主要以聚丙烯腈PAN纖維或瀝青為原料，經加熱氧化，碳化、石墨化處理而成；可分為高強度、高模量、極高模量，後兩種成為石墨纖維（經石墨化2500~3000°C）；密度比玻璃纖維小、彈性模量比其高；應力—應變關系為一直線，纖維斷裂前是彈性體；高模量碳纖維的最大延伸率為0.35%,高強度的延伸率為1.5%；纖維直徑6~10μm；各向異性，沿纖維方向熱膨脹系數α1=-0.7×10-6~-0.9×10-6，垂直於纖維方向α2=22×10-6~32×10-6）
芳綸纖維（Kevlar，聚芳醯胺，K-29繩索電纜、K-49復合材料製造、K-149航天容器；單絲強度比玻璃纖維高45%，彈性模量為碳纖維一半，α與碳纖維接近）
碳化硅纖維與氧化鋁纖維（同屬於陶瓷纖維，碳化硅有抗氧化、耐腐蝕、耐高溫優點，與金屬相容性好；氧化鋁纖維有多重製法）
常用基體
樹脂基體（分為熱固性樹脂和熱塑性，熱固性有環氧、酚醛、不飽和聚酯樹脂等；其中環氧應用最廣，粘結力強、表面浸潤性好、固化收縮性較高、耐熱性固化方便；酚醛耐高溫、吸水性小，電絕緣性好、便宜；聚酯工藝性好，室溫固化，固化後均不能軟化；熱塑性有聚乙烯、聚苯乙烯、聚醯胺/尼龍、聚碳酸酯、聚丙烯等，加熱轉變溫度會重新軟化，製成模壓復合材料）
金屬基體（耐高溫、抗侵蝕、導電導熱、不透氣，應用較多的是鋁）
陶瓷基體（耐高溫、化學穩定性好、高模量、高抗壓強度、耐沖擊性差）
碳素基體（主要用於碳纖維增強碳基體復合材料，又稱為碳/碳復合材料，C-CA、C-CE分別用聚丙烯腈氧化法和催化法生產）
1.2復合材料的構造及製法
纖維增強復合材料幾種構造形式：
（1）單層復合材料（單層板），纖維按一個方向整齊排列或由雙向交織纖維平面排列。其中纖維方向稱為縱向，用「1」表示，垂直於纖維方向為橫向，用「2」表示，沿單層材料厚度方向用「3」表示，1、2、3軸稱為材料主軸。一般是各向異性的。
單層板中纖維起增強和主要承載作用，基體起支撐纖維、保護纖維、分配和傳遞纖維間載荷作用。機理是在集體中產生剪應力，其應力—應變關系看作線彈性的。
疊層復合材料（層合板），由單層板按照規定的纖維方向和次序，鋪放成疊層形式，進行粘合，經熱固化處理而成。每層纖維方向與疊層材料總坐標軸x-y方向不一定相同，用角θ（1軸與x軸夾角，x軸逆時針方向到1軸為正）
其他層合板鋪層表示舉例如下：60°/-60°/0°/-60°/60°，可表示為（±60°/0°）s，這里s表示對稱，「±」表示兩層正負交錯。
45°/90°/0°/0°/90°/45°還可表示為（45°/90°/0°）s,s表示普層上下對稱。
層合板也是各向異性的不均勻材料。
短纖維復合材料，分為隨機取向的短切纖維復合材料和單向短纖維復合材料（具有正交各向異性）。
製造方法
玻璃纖維環氧復合材料（預浸料→成型）
碳纖維增強環氧復合材料（碳纖維整齊排列→環氧樹脂溶液→預浸料片→剪裁成單層板→鋪成多層復合板→熱壓成層合板材）
碳纖維增強金屬基復合材料（擴散結合法、熔融金屬滲透法、連續鑄造法、等離子噴塗法）
單向短纖維復合材料（懸浮在甘油中不停攪動→纖維走向與流向相同→纖維液膜沉積→定向纖維氈→加樹脂並模壓成單向短纖維復合材料板）
1.3復合材料的力學分析方法
細觀力學：以纖維和基體作為基本單元，把纖維和基體分別看成是各向同性的均勻材料，根據材料纖維的幾何形狀和布置形式、纖維和基體的力學性能、纖維和基體之間的相互作用（有時考慮界面作用）等條件來分析復合材料的宏觀物理力學性能。比較精細與復雜。
宏觀力學：假定材料是均勻的，只從復合材料的平均表觀性能檢驗組分材料的作用來研究復合材料的宏觀力學性能。基礎是預知單層材料的宏觀性能，如彈性常數、強度等，這些數據來自實驗測定或細觀力學分析。
結構力學：藉助現有均勻各向同性材料結構力學的分析方法，對各種形狀的結構元件進行力學分析。
1.4復合材料的力學性能
纖維增強復合材料
作為主要力學性能比較，常常採用比強度（σb/γ）和比模量(E/γ)值(σb為縱向拉伸強度，E為縱向拉伸模量，γ為相對密度)，它們表示在重量相當情形下材料的承載能力和剛度，其值越大，表示性能越好。
優點：比強度高、比模量高、材料具有可設計性、製造工藝簡單成本低、熱穩定性好、高溫性能好。
缺點：各向異性嚴重、材料性能分散度較大、材料成本較高、有些韌性較差，機械連接困難。

各向異性彈性力學基礎

2.1 各向異性彈性力學基本方程
彈性體任意一點共有15個未知數——6個應力分量（σx、σy、σz、τxy、τyz、τzx）、6個應變分量(εx、εy、εz、γxy、γyz、γzx)、3個位移分量(u、v、w)。
15個方程，加上給定力的邊界條件和給定位移的邊界條件可以確定15個未知量。

2.2各向異性彈性體的應力—應變關系
1、σ=Cε
能量只取決於應力狀態或應變狀態，而與載入過程無關，這種能量稱為應變勢能。單位體積的應變勢能又稱為應變勢能密度，用W表示。
ε=Sσ
滿足以上兩式的應力應變關系的材料為各向異性材料。
2.3正交各向異性材料的工程彈性常數
1、麥克斯韋定理P40 2-36
2、彈性模量、泊松比、剪切彈性模量的范圍，用來判斷實驗數據的正確性。

第三章 單層復合材料的宏觀力學分析
3.1平面應力應變關系
3.2 任意方向的應力應變關系
轉軸公式 、
3.3強度
1、各向同性材料四大強度理論
2、正交各向異性單層材料的強度概念
3.4正交各向異性單層材料
1、最大應力理論 各方向均需滿足 出現尖點，與實驗結果不很一致
2、最大應變理論 不一致比最大 應力理論還明顯
3、Hill-蔡（S.W.Tsai）強度理論
吻合度好，沒有尖點，應力σx隨θ連續減小，破壞強度X,Y,S之間存在重要的相互聯系，可簡化得到各向同性材料的結果。但未考慮拉、壓性能不同的復合材料，經Hoffman改進。

㈢ 復合材料力學的計算

復合材料力學的計算基礎對研究纖維增強復合材料來說，單向層材料的研究是基本的問題。在研究之前，需要建立一些基本假設，它們是：①纖維是均勻的、線彈性的，並且在同一方向上是均勻排列的；②基體是均勻的、線彈性的，各向同性的；③單向層材料是均勻的，線彈性的、正交各向異性的，纖維和基體在纖維方向的應變是一致的；④多向層材料是線彈性的、各向異性的，在厚度方向上纖維分布是非均勻的。
有了上述假設，第二步是由纖維和基體的彈性常數
確定單向層材料的有效彈性常數。以E、G、ν和V表示彈性模量、剪切模量、泊松比和體積含量（體積的百分比），則單向層材料中基本有效彈性常數粗略估計的理論關系式可寫作：
式中下標L和T分別表示纖維方向和與纖維垂直方向；下標f和m分別表示纖維和基體。在用上述五個公式計算EL、ET、GLT、、之前，需要通過實驗方法測出纖維的彈性常數Ef.、Gf、和基體的彈性常數Em、Gm、。實際上，由於材料中的纖維並非理想直線，以及由於纖維的排列不一定均勻，所以用上述理論關系式計算出的值與實驗數值相比略偏高。利用單向層材料的彈性常數還可進一步計算出多向層材料的彈性常數。
為了提高復合材料有效彈性模量的預報精度，各種細觀力學方法被發展了。稀疏模型(dilute approximation)假設夾雜（增強相）埋於無限大基體中，完全忽略夾雜之間的相互作用，這種忽略會低估復合材料的有效模量（在夾雜模量更大的情況下）。自洽法(self-consistent method) 假設夾雜埋於無限大等效復合材料中，會高估有效模量。Mori-Tanaka法假設夾雜埋在無限大基體中，但無窮遠作用的應力是未知基體的平均應力，並由此計算夾雜的應力集中系數，可以看做是對稀疏模型的推廣，具有較高精度。廣義自洽法(generalized self-consistent method)則取由基體包圍的夾雜為一個代表性體積單元，此單元中夾雜和基體的體積分數與整個復合材料相同，這個代表性體積單元又埋在無限等效復合材料中，是自洽法的發展，精度較高。微分法(differential scheme) 是自洽法的另一種改進，它假設夾雜埋於無限大等效復合材料中，但夾雜是從零開始逐步添加到指定體積分數。進一步還有假設夾雜嚴格周期分布和考慮隨機分布的細觀力學研究。
一般說現在已經能較好預報復合材料的有效彈性性質，但離完全精確預報復合材料的強度還有很大的距離。對於常規材料在很多情況下可忽略剪切變形，但對纖維增強復合材料的多向層板和層殼，由於各層的泊松比不一樣而形成較大的剪切變形。另一方面，層間剪切強度比較低，所以多向層材料的破壞往往從層間的破壞開始。這類破壞在自由邊界，孔的周圍以及幾何尺寸突變或者外載荷突變的部位尤其容易發生，所以層間剪切是多向層材料計算中必須考慮的因素。
常規材料在線彈性范圍內的正交各向異性的應力-應變關系式，可以直接應用到纖維增強復合材料問題的研究中。對於屬於二維問題的正交各向異性單向層材料，應力-應變關系可以表示為：
式中、、為主軸坐標系中的應變分量；、、為主軸坐標系中的應力分量；
上式的另一種寫法為：
式中
單向層板在非主軸方向坐標系中的應力-應變關系，可經坐標變換由上兩式得到。

㈣ 復合材料常用的基體材料和增強材料有哪些

礦物粉體材料作為填料時，可有效提高高聚物基復合材料（塑料、橡膠版、膠黏劑）的力學性能（彈權性模量、拉伸強度、剛性、撕裂強度、沖擊強度、摩擦系數、耐磨性等），這些粉體材料就成為礦物增強材料。可以到中國粉體技術網了解更多增強材料。
礦物材料的增強主要取決於對其粒度或比表面積和顆粒形狀，礦物增強材料可分為針狀增強材料、片狀增強材料和粒狀增強材料。

礦物增強材料的增強效果順序為：針狀填料＞片狀填料＞粒狀填料。
礦物增強材料在基料中的流動性順序大致為：片狀填料＞針狀填料＞粒狀填料。

㈤ 復合材料彈性模量計算公式是怎麼推出來的

材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關系（即符合胡克定律），其比例系數稱為彈性模量。彈性模量的單位是達因每平方厘米。「彈性模量」是描述物質彈性的一個物理量，是一個統稱，表示方法可以是「楊氏模量」、「體積模量」等。

復合材料彈性模量計算公式推導過程：

由於σ=εE和F=σA，所以：

纖維截面積：A1=A*V1

基體截面積：A2=A*V2

設應變為ε，則復合材料拉力：ε*E1*A1+ε*E2*A2=ε*E*(A1+A2)=F

所以：E=(E1*V1+E2*V2)/(V1+V2)

(5)復合材料黏彈性力學擴展閱讀

材料的抗彈性變形的一個量，材料剛度的一個指標。

鋼材的彈性模量E=2.06e11Pa=206GPa (e11表示10的11次方)

它只與材料的化學成分有關，與溫度有關。與其組織變化無關，與熱處理狀態無關。

但是與材料纏繞形狀有一定關系，比如將一根彈模已知的鋼絲繞成一根彈簧，則彈模會改變，或者多根鋼絲捻製成絞線，把他當成一個整體來檢測彈性模量，其整體彈模與材料本身的彈模是不一樣的。

各種鋼的彈性模量差別很小，金屬合金化對其彈性模量影響也很小。

1兆帕(MPa)=145磅/英寸2(psi)=10.2千克力/平方厘米(kgf/cm²)=10巴(bar)=9.8大氣壓(atm)

1磅/英寸2(psi)=0.006895兆帕(MPa)=0.0703千克力/平方厘米(kgf/cm²)=0.0689巴(bar)=0.068大氣壓(atm)

1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=14.503磅/英寸2(psi)=1.0197千克力/平方厘米(kgf/cm²)=0.987大氣壓(atm)

1大氣壓(atm)=0.101325兆帕(MPa)=14.696磅/英寸2(psi)=1.0333千克力/平方厘米kgf/cm²)=1.0133巴(bar)

㈥ 哈工大航天學院復合材料系初試考哪幾門課

說實話，航院復合材料專業比較偏力學和熱防護一類（主要是對應專航天器等軍方屬的要求），在四年整體課程中偏力學，對於化學則很少，至少沒有有機/無機化學等基礎課，反而有很多力學課程，比如彈性力學，塑性力學，斷裂力學，復合材料力學，結構動力學等等。考研兩個方向：材料學和力學，材料學是材料科學與基礎，材料物理性能這兩門課，不過大多是按老師的課件，參考教材很多，大都差不多。力學方向是理論力學或材料力學。
PS：每年報材料的人多，會有一部分調劑到力學，不過今年貌似因為力學就業較好，不少人選擇力學方向。

祝好！

㈦ 復合材料主要有哪些性能特點

復合材料有特性：1、復合材料的比強度和比剛度較高。材料的強度除以密度稱為比強度；材料的剛度除以密度稱為比剛度。這兩個參量是衡量材料承載能力的重要指標。比強度和比剛度較高說明材料重量輕，而強度和剛度大。這是結構設計，特別是航空、航天結構設計對材料的重要要求。現代飛機、導彈和衛星等機體結構正逐漸擴大使用纖維增強復合材料的比例。2、復合材料的力學性能可以設計，即可以通過選擇合適的原材料和合理的鋪層形式，使復合材料構件或復合材料結構滿足使用要求。例如，在某種鋪層形式下，材料在一方向受拉而伸長時，在垂直於受拉的方向上材料也伸長，這與常用材料的性能完全不同。又如利用復合材料的耦合效應，在平板模上鋪層製作層板，加溫固化後，板就自動成為所需要的曲板或殼體。3、復合材料的抗疲勞性能良好。一般金屬的疲勞強度為抗拉強度的40～50%，而某些復合材料可高達70～80%。復合材料的疲勞斷裂是從基體開始，逐漸擴展到纖維和基體的界面上，沒有突發性的變化。因此，復合材料在破壞前有預兆，可以檢查和補救。纖維復合材料還具有較好的抗聲振疲勞性能。用復合材料製成的直升飛機旋翼，其疲勞壽命比用金屬的長數倍。4、復合材料的減振性能良好。纖維復合材料的纖維和基體界面的阻尼較大，因此具有較好的減振性能。用同形狀和同大小的兩種粱分別作振動試驗，碳纖維復合材料粱的振動衰減時間比輕金屬粱要短得多。5、復合材料通常都能耐高溫。在高溫下，用碳或硼纖維增強的金屬其強度和剛度都比原金屬的強度和剛度高很多。普通鋁合金在400℃時，彈性模量大幅度下降，強度也下降；而在同一溫度下，用碳纖維或硼纖維增強的鋁合金的強度和彈性模量基本不變。復合材料的熱導率一般都小，因而它的瞬時耐超高溫性能比較好。6、復合材料的安全性好。在纖維增強復合材料的基體中有成千上萬根獨立的纖維。當用這種材料製成的構件超載，並有少量纖維斷裂時，載荷會迅速重新分配並傳遞到未破壞的纖維上，因此整個構件不至於在短時間內喪失承載能力。復合材料的成型工藝簡單。纖維增強復合材料一般適合於整體成型，因而減少了零部件的數目，從而可減少設計計算工作量並有利於提高計算的准確性。另外，製作纖維增強復合材料部件的步驟是把纖維和基體粘結在一起，先用模具成型，而後加溫固化，在製作過程中基體由流體變為固體，不易在材料中造成微小裂紋，而且固化後殘余應力很小。

㈧ 求復合材料力學與結構設計，王耀先。這本書的課後答案

答案家論壇有這個答案，在大學答案的材料欄目下面就可以看到了

㈨ 復合材料細觀力學

纖維增強樹脂基復合材料常用的樹脂為環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂。目前常用的有：熱固性樹脂、熱塑性樹脂，以及各種各樣改性或共混基體。熱塑性樹脂可以溶解在溶劑中，也可以在加熱時軟化和熔融變成粘性液體，冷卻後又變硬。熱固性樹脂只能一次加熱和成型，在加工過程中發生固化，形成不熔和不溶解的網狀交聯型高分子化合物，因此不能再生。復合材料的樹脂基體，以熱固性樹脂為主。早在40年代，在戰斗機、轟炸機上就開始採用玻璃纖維增強塑料作雷達罩。60年代美國在F—4、F—111等軍用飛機上採用了硼纖維增強環氧樹脂作方向舵、水平安定面、機翼後緣、舵門等。在導彈製造方面，50年代後期美國中程潛地導彈「北極星A—2」第二級固體火箭發動機殼體上就採用了玻璃纖維增強環氧樹脂的纏繞製件，較鋼質殼體輕27%；後來採用高性能的玻璃纖維代替普通玻璃纖維造「北極星A—3」，使殼體重量較鋼制殼體輕50%，從而使「北極星A—3」導彈的射程由2700千米增加到4500千米。70年代後採用芳香聚醯胺纖維代替玻璃纖維增強環氧樹脂，強度又大幅度提高，而重量減輕。碳纖維增強環氧樹脂復合材料在飛機、導彈、衛星等結構上得到越來越廣泛的應用。

在化學工業上的應用
編輯
環氧乙烯基酯樹脂在氯鹼工業中，有著良好的應用。
氯鹼工業是玻璃鋼作耐腐材料最早應用領域之一，目玻璃鋼已成為氯鹼工業的主要材料。玻璃鋼已用於各種管道系統、氣體鼓風機、熱交換器外殼、鹽水箱以至於泵、池、地坪、牆板、格柵、把手、欄桿等建築結構上。同時，玻璃鋼也開始進入化工行業的各個領域。在造紙工業中的應用也在發展，造紙工業以木材為原料，造紙過程中需要酸、鹽、漂白劑等，對金屬有極強的腐蝕作用，唯有玻璃鋼材料能抵抗這類惡劣環境，玻璃鋼材料已、在一些國家的紙漿生產中顯現其優異的耐蝕性。
在金屬表面處理工業中的應用，則成為環氧乙烯基酯樹脂重要應用，金屬表面處理廠所使用的酸，大多為鹽酸、基本上用玻璃鋼是沒有問題的。環氧樹脂作為纖維增強復合材料進入化工防腐領域，是以環氧乙烯基酯樹脂形態出現的。它是雙酚A環氧樹脂與甲基丙烯酸通過開環加成化學反應而製成，每噸需用環氧樹脂比例達50%，這類樹脂既保留了環氧樹脂基本性能，又有不飽和聚酯樹脂良好的工藝性能，所以大量運用在化工防腐領域。
其在化工領域的防腐主要包括：化工管道、貯罐內襯層；電解槽；地坪；電除霧器及廢氣脫硫裝置；海上井架；防腐模塑格柵；閥門、三通連接件等。為了提高環氧乙烯基酯樹脂優越的耐熱性、防腐蝕性和結構強度，樹脂還不斷進行改性，如酚醛、溴化、增韌等環氧乙烯基酯樹脂等品種，大量運用於大直徑風葉、磁懸浮軌道增強網、賽車頭盔、光纜纖維牽引桿等。
樹脂基復合材料作為一種復合材料，是由兩個或兩個以上的獨立物理相，包含基體材料（樹脂）和增強材料所組成的一種固體產物。樹脂基復合材料具有如下的特點：
（1）各向異性（短切纖維復合材料等顯各向同性）；
（2）不均質（或結構組織質地的不連續性）；
（3）呈粘彈性行為；
（4）纖維（或樹脂）體積含量不同，材料的物理性能差異；
（5）影響質量因素多，材料性能多呈分散性。
樹脂基復合材料的整體性能並不是其組分材料性能的簡單疊加或者平均，這其中涉及到一個復合效應問題。復合效應實質上是原相材料及其所形成的界面相互作用、相互依存、相互補充的結果。它表現為樹脂基復合材料的性能在其組分材料基礎上的線性和非線性的綜合。復合效應有正有負，性能的提高總是人們所期望的，但有進材料在復合之後某些方面的性能出現抵消甚至降低的現象是不可避免的。
復合效應的表現形式多樣，大致上可分為兩種類型：混合效應和協同效應。
混合效應也稱作平均效應，是組分材料性能取長補短共同作用的結果，它是組分材料性能比較穩定的總體反映，對局部的擾動反應並敏感。協同效應與混合效應相比，則是普遍存在的且形式多樣，反映的是組分材料的各種原位特性。所謂原位特性意味著各相組分材料在復合材料中表現出來的性能並不只是其單獨存在時的性能，單獨存在時的性能不能表徵其復合後材料的性能。
樹脂基復合材料的力學性能
力學性能是材料最重要的性能。樹脂基復合材料具有比強度高、比模量大、抗疲勞性能好等優點，用於承力結構的樹脂基復合材料利用的是它的這種優良的力學性能，而利用各種物理、化學和生物功能的功能復合材料，在製造和使用過程中，也必須考慮其力學性能，以保證產品的質量和使用壽命。
1、樹脂基復合材料的剛度
樹脂基復合材料的剛度特性由組分材料的性質、增強材料的取向和所佔的體積分數決定。樹脂基復合材料的力學研究表明，對於宏觀均勻的樹脂基復合材料，彈性特性復合是一種混合效應，表現為各種形式的混合律，它是組分材料剛性在某種意義上的平均，界面缺陷對它作用不是明顯。
由於製造工藝、隨機因素的影響，在實際復合材料中不可避免地存在各種不均勻性和不連續性，殘余應力、空隙、裂紋、界面結合不完善等都會影響到材料的彈性性能。此外，纖維（粒子）的外形、規整性、分布均勻性也會影響材料的彈性性能。但總體而言，樹脂基復合材料的剛度是相材料穩定的宏觀反映。
對於樹脂基復合材料的層合結構，基於單層的不同材質和性能及鋪層的方向可出現耦合變形，使得剛度分析變得復雜。另一方面，也可以通過對單層的彈性常數（包括彈性模量和泊松比）進行設計，進而選擇鋪層方向、層數及順序對層合結構的剛度進行設計，以適應不同場合的應用要求。
2、樹脂基復合材料的強度
材料的強度首先和破壞聯系在一起。樹脂基復合材料的破壞是一個動態的過程，且破壞模式復雜。各組分性能對破壞的作用機理、各種缺陷對強度的影響，均有街於具體深入研究。
樹脂基復合材強度的復合是一種協同效應，從組分材料的性能和樹脂基復合材料本身的細觀結構導出其強度性質。對於最簡單的情形，即單向樹脂基復合材料的強度和破壞的細觀力學研究，還不夠成熟。
單向樹脂基復合材料的軸向拉、壓強度不等，軸向壓縮問題比拉伸問題復雜。其破壞機理也與拉伸不同，它伴隨有纖維在基體中的局部屈曲。實驗得知：單向樹脂基復合材料在軸向壓縮下，碳纖維是剪切破壞的；凱芙拉（Kevlar）纖維的破壞模式是扭結；玻璃纖維一般是彎曲破壞。
單向樹脂基復合材料的橫向拉伸強度和壓縮強度也不同。實驗表明，橫向壓縮強度是橫向拉伸強度的4～7倍。橫向拉伸的破壞模式是基體和界面破壞，也可能伴隨有纖維橫向拉裂；橫向壓縮的破壞是因基體破壞所致，大體沿45°斜面剪壞，有時伴隨界面破壞和纖維壓碎。單向樹脂基復合材料的面內剪切破壞是由基體和界面剪切所致，這些強度數值的估算都需依靠實驗。
雜亂短纖維增強樹脂基復合材料盡管不具備單向樹脂基復合材料軸向上的高強度，但在橫向拉、壓性能方面要比單向樹脂基復合材料好得多，在破壞機理方面具有自己的特點：編織纖維增強樹脂基復合材料在力學處理上可近似看作兩層的層合材料，但在疲勞、損傷、破壞的微觀機理上要更加復雜。
樹脂基復合材料強度性質的協同效應還表現在層合材料的層合效應及混雜復合材料的混雜效應上。在層合結構中，單層表現出來的潛在強度與單獨受力的強度不同，如0/90/0層合拉伸所得90°層的橫向強度是其單層單獨實驗所得橫向拉伸強度的2～3倍；面內剪切強度也是如此，這一現象稱為層合效應。
樹脂基復合材料強度問題的復雜性來自可能的各向異性和不規則的分布，諸如通常的環境效應，也來自上面提及的不同的破壞模式，而且同一材料在不同的條件和不同的環境下，斷裂有可能按不同的方式進行。這些包括基體和纖維（粒子）的結構的變化，例如由於局部的薄弱點、空穴、應力集中引起的效應。除此之外，界面粘結的性質和強弱、堆積的密集性、纖維的搭接、纖維末端的應力集中、裂縫增長的干擾以及塑性與彈性響應的差別等都有一定的影響。
樹脂基復合材料的物理性能
樹脂基復合材料的物理性能主要有熱學性質、電學性質、磁學性質、光學性質、摩擦性質等（見表）。對於一般的主要利用力學性質的非功能復合材料，要考慮在特定的使用條件下材料對環境的各種物理因素的響應，以及這種響應對復合材料的力學性能和綜合使用性能的影響；而對於功能性復合材料，所注重的則是通過多種材料的復合而滿足某些物理性能的要求。
樹脂基復合材料的物理性能由組分材料的性能及其復合效應所決定。要改善樹脂基復合材料的物理性能或對某些功能進行設計時，往往更傾向於應用一種或多種填料。相對而言，可作為填料的物質種類很多，可用來調節樹脂基復合材料的各種物理性能。值得注意的是，為了某種理由而在復合體系中引入某一物質時，可能會對其它的性質產生劣化作用，需要針對實際情況對引入物質的性質、含量及其與基體的相互作用進行綜合考慮。
樹脂基復合材料的化學性能
大多數的樹脂基復合材料處在大氣環境中、浸在水或海水中或埋在地下使用，有的作為各種溶劑的貯槽，在空氣、水及化學介質、光線、射線及微生物的作用下，其化學組成和結構及各種性能會發生各種變化。在許多情況下，溫度、應力狀態對這些化學反應有著重要的影響。特別是航空航天飛行器及其發動件在更為惡劣的環境下工作，要經受高溫的作用和高熱氣流的沖刷，其化學穩定性是至關重要的。
作為樹脂基復合材料的基體的聚合物，其化學分解可以按不同的方式進行，它既可通過與腐蝕性化學物質的作用而發生，又可間接通過產生應力作用而進行，這包括熱降解、輻射降解、力學降解和生物降解。聚合物基體本身是有機物質，可能被有機溶劑侵蝕、溶脹、溶解或者引起體系的應力腐蝕。所謂的應力腐蝕，是摜材料與某些有機溶劑作用在承受應力時產生過早的破壞，這樣的應力可能是在使用過程中施加上去的，也可能是鑒於製造技術的某些局限性帶來的。根據基體種類的不同，材料對各種化學物質的敏感程度不同，常見的玻璃纖維增強塑料耐強酸、鹽、酯，但不耐鹼。一般情況下，人們更注重的是水對材料性能的影響。水一般可導致樹脂基復合材料的介電強度下降，水的作用使得材料的化學鍵斷裂時產生光散射和不透明性，對力學性能也有重要影響。不上膠的或僅只熱處理過的玻璃纖維與環氧樹脂或聚酯樹脂組成的復合材料，其拉伸強度、剪切強度和彎曲強度都很明顯地受沸水影響，使用偶聯劑可明顯地降低這種損失。水及各種化學物質的影響與溫度、接觸時間有關，也與應力的大小、基體的性質及增強材料的幾何組織、性質和預處理有關，此外還與復合材料的表面的狀態有關，纖維末端暴露的材料更易受到損害。
聚合物的熱降解有多種模式和途徑，其中可能幾種模式同時進行。如可通過"拉鏈"式的解聚機理導致完全的聚合物鏈的斷裂，同時產生揮發性的低分子物質。其它的方式包括聚合物鏈的不規則斷裂產生較高分子量的產物或支鏈脫落，還有可能形成環狀的分子鏈結構。填料的存在對聚合物的降解有影響，某些金屬填料可通過催化作用加速降解，特別是在有氧存在的地方。樹脂基復合材料的著火與降解產生的揮發性物質有關，通常加入阻燃劑減少著火的危險。某些聚合物在高溫條件下可產生一層耐熱焦炭，這些聚合物與尼龍、聚酯纖維等復合後，因這些增強物本身的分解導致揮發性物質產生可帶走熱量而冷卻燒焦的聚合物，進一步提高耐熱性，同時賦予復合材料以優良的力學性能，如良好的坑震性。
許多聚合物因受紫外線輻射或其它高能輻射的作用而受到破壞，其機理是當光和射線的能量大於原子間的共價鍵能時，分子鏈發生斷裂。鉛填充的聚合物可用來防止高能輻射。紫外線輻射則一般受到更多的關注，經常使用的添加劑包括炭黑、氧化鋅和二氧化鈦，它們的作用是吸收或者反射紫外線輻射，有些無面填料可以和可見光一樣傳輸紫外線，產生熒光。
力學降解是另一種降解機理，當應力的增加頻率超過一個鍵通過平移所產生的響應能力時，就發生鍵的斷裂，由此形成的自由基還可能對下一階段的降解模式產生影響。硬質和脆性聚合物基體應變小，可進行有或者沒有鏈斷裂的脆性斷裂，而較軟但粘性高的聚合物基體大多是力學降解的。
樹脂基復合材料的工藝特點
樹脂基復合材料的成型工藝靈活，其結構和性能具有很強的可設計性。樹脂基復合材料可用模具一次成型法來製造各種構件，從而減少了零部件的數量及接頭等緊固件，並可節省原材料和工時；更為突出的是樹脂基復合材料可以通過纖維種類和不同排布的設計，把潛在的性能集中到必要的方向上，使增強材料更為有效地發揮作用。通過調節復合材料各組分的成分、結構及排列方式，既可使構件在不同方向承受不同的作用力，還可以製成兼有剛性、韌性和塑性等矛盾性能的樹脂基復合材料和多功能製品，這些是傳統材料所不具備的優點。樹脂基復合材料在工藝方面也存在缺點，比如，相對而言，大部分樹脂基復合材料製造工序較多，生產能力較低，有些工藝（如製造大中型製品的手糊工藝和噴射工藝）還存在勞動強度大、產品性能不穩定等缺點。
樹脂基復合材料的工藝直接關繫到材料的質量，是復合效應、"復合思想"能否體現出來的關鍵。原材料質量的控制、增強物質的表面處理和鋪設的均勻性、成型的溫度和壓力、後處理及模具設計的合理性都影響最終產品的性能。在成型過程中，存在著一系列物理、化學和力學的問題，需要綜合考慮。固化時在基體內部和界面上都可能產生空隙、裂紋、缺膠區和富膠區；熱應力可使基體產生或多或少的微裂紋，在許多工藝環節中也都可造成纖維和纖維束的彎曲、扭曲和折斷；有些體系若工藝條件選擇不當可使基體與增強材料之間發生不良的化學反應；在固化後的加工過程中，還可進一步引起新的纖維斷裂、界面脫粘和基體開裂等損傷。如何防止和減少缺陷和損傷，保證纖維、基體和界面發揮正常的功能是一個非常重要的問題。
樹脂基復合材料的成型有許多不同工藝方法，連續纖維增強樹脂基復合材料的材料成型一般與製品的成型同時完成，再輔以少量的切削加工和連接即成成品；隨機分布短纖維和顆粒增強塑料可先製成各種形式的預混料，然後進行擠壓、模塑成型。
組合復合效應
復合體系具有兩種或兩種以上的優越性能，稱為組合復合效應貧下中農站這樣的情況很多，許多的力學性能優異的樹脂基復合材料同時具有其它的功能性，下面列舉幾個典型的例子。
1、光學性能與力學性能的組合復合
纖維增強塑料，如玻璃纖維增強聚酯復合材料，同時具有充分的透光性和足夠的比強度，對於需要透光的建築結構製品是很有用的。
2、電性能與力學性能的組合復合
玻璃纖維增強樹脂基復合材料具有良好的力學性能，同時又是一種優良的電絕緣材料，用於製造各種儀表、電機與電器的絕緣零件，在高頻作用下仍能保持良好的介電性能，又具有電磁波穿透性，適製作雷達天線罩。聚合物基體中引入炭黑、石墨、酞花菁絡合物或金屬粉等導電填料製成的復合材料具有導電性能，同時具有高分子材料的力學性能和其它特性。
3、熱性能與力學性能的組合復合
①耐熱性能
樹脂基復合材料在某些場合的使用除力學性能外，往往需要同時具有好的耐熱性能。
②耐燒蝕性能
航空航天飛行器的工作處於嚴酷的環境中，必須有防護材料進行保護；耐燒蝕材料靠材料本身的燒蝕帶走熱量而起到防護作用。玻璃纖維、石英纖維及碳纖維增強的酚醛樹脂是成功的燒蝕材料。酚醛樹脂遇到高溫立即碳化形成耐熱性高的碳原子骨架；玻璃纖維還可部分氣化，在表面殘留下幾乎是純的二氧化硅，它具有相當高的粘結性能。兩方面的作用，使酚醛玻璃鋼具有極高的耐燒蝕性能。