纖維微力學(xué)實驗研究.pdf

1、1928年印度科學(xué)家C.V.Raman在研究液體的光散射時發(fā)現(xiàn)了拉曼散射現(xiàn)象，之后經(jīng)過長期的發(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)了拉曼譜峰對力學(xué)參量的敏感性，將拉曼光譜技術(shù)用于實驗力學(xué)測量則是近些年發(fā)展起來的，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模之間的相互作用。隨著拉曼光譜儀在空間分辨率和測試精度等方面的提高以及測試對象的擴展，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)變測量的微拉曼光譜法原理并進(jìn)行了實驗驗證。首先，以微拉曼光譜測量單纖維軸向應(yīng)變?yōu)榛A(chǔ)，通過數(shù)學(xué)方法建立了微拉曼

3、光譜法測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)變多纖維的特例驗證了所建立的理論。然后，使用不同應(yīng)變雙纖維的實驗對建立方法進(jìn)行了驗證，實驗結(jié)果表明所建立的原理是正確的，本文方法是對微拉曼光譜在應(yīng)變測量方向上有益地擴展。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試實驗，研究了頭發(fā)纖維順鱗和逆鱗方向拉出時