複合材料
對於單向排列的連續纖維複合材料，混合法則等應變式與等應力式的使用區分，下列何者正確？
- A平行纖維拉伸時以等應變式、垂直纖維拉伸時以等應力式近似
- B平行纖維拉伸時以等應力式、垂直纖維拉伸時以等應變式近似
- C無論哪個方向等應變式都成立，楊氏模數與纖維方向無關
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正確答案：A. 平行纖維拉伸時以等應變式、垂直纖維拉伸時以等應力式近似
平行纖維拉伸時，纖維與基材像並聯的彈簧一樣伸長相同的量，因此等應變式 E₁ = VfEf + VmEm 成立。垂直纖維拉伸時，纖維與基材像串聯的彈簧一樣承受相同的應力，因此以等應力式 1/E₂ = Vf/Ef + Vm/Em 近似。在相同體積分率下比較，等應變式給出楊氏模數的上限，等應力式給出下限（Voigt與Reuss界限）。平行時用等應力式、垂直時用等應變式的選項，是把平行與垂直弄反的錯誤。單向材的楊氏模數在纖維方向與垂直方向差異很大，與方向無關的說明也是錯誤的。實際的垂直方向楊氏模數，常比等應力式稍大，會以Halpin-Tsai式等加以修正。