树脂基纤维增强复合材料具有密度低、比强度高、比模量高和抗冲击性能好等优异的性能，在装甲防护、飞机、舰船和汽车等的防撞击结构部件等动态领域的应用越来越广泛。树脂基纤维增强复合材料在这些领域的应用中会经受冲击载荷作用，所以研究其高应变率下的动态响应行为，有利于为其结构设计提供可靠的依据。

　　树脂基纤维增强复合材料为两相或者多相复合材料，与金属材料相比，在冲击载荷下的损伤和破坏机制要复杂得多，如基体破碎，纤维脱粘、分层、断裂等，因此对树脂基纤维增强复合材料高应变率下的力学性能进行表征是一项相当复杂困难的工作，需要有比表征金属材料更加全面的试验设计和测试手段。

　　1.压缩性能

　　对于纤维增强复合材料动态压缩性能研究，加载方式有沿厚度方向和面内方向两种，不同的加载方式下表现出不同的力学性能及不同的应变率相关性。通过对新型碳纤维增强改性环氧树脂复合材料在厚度方向和平面内纵向的动态压缩性能进行研究比较，发现在高应变率条件下层合板厚度方向的动态压缩强度及失效应变明显大于平面内加载方向。这主要是因为不同方向加载时，其破坏模式不同。

　　研究发现，高应变率下沿厚度方向加载时，试件呈45°剪切破坏并产生脱层.层间滑移和纤维断裂等破坏。而沿面内方向加载时，纤维屈曲和轴向劈开为主要失效模式。研究人员比较分析了碳纤维二维正交平纹机织布增强树脂基复合材料三个主方向(垂直于碳布方向碳布经向、碳布纬向的动态压缩响应特点，发现垂直于碳布方向的力学性能及其与应变率的相关性主要由树脂基体所控制；碳布经向和纬向的力学性能主要由碳纤维所控制，并且和纤维初始微屈曲相关。

　　2.拉伸性能

树脂基纤维增强复合材料的动态拉伸性能研究中，载荷的加载方式也分为沿面内方向和厚度方向两种。沿面内方向拉伸时，树脂基体破碎纤维拉脱纤维断裂是主要的损伤和断裂模式。针对碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维增强复合材料的高应变率性能进行分析。研究发现，断裂强度和断裂形貌都具有应变率相关性。研究发现，碳纤维增强复合材料断裂时，树脂基体破碎，而纤维拉脱很少。而玻璃纤维复合材料中会有扩展的破坏区域，没有明显的断裂面，存在大量的纤维拉脱。

研究得出，随着应变率的提高，CFRP和GFRP的断裂应变增大，拉伸弹性模量明显减小， GFRP的拉伸强度明显增大，但CFRP的拉伸强度几乎不受加载速率的影响。用爆炸自由膨胀环技术研究超高应变率下树脂基纤维增强复合材料的拉伸性能，发现不同纤维(碳纤维、玻璃纤维芳纶纤维)增强树脂基增强复合材料的拉伸性能随应变率的变化呈现出不同的变化规律。说明，碳纤维.玻璃纤维、芳纶纤维增强的复合材料都存在应变率效应，但由于不同纤维本身性能不同，其增强的复合材料的拉伸性能和破坏模式也存在一定的差别。

　　由于分层是复合材料的重要吸能机制，因此研究沿厚度方向加载时树脂基纤维增强复合材料的层间性能有重要意义。研究了碳纤维织物增强复合材料的层间冲击拉伸性能，发现层间拉伸弹性模量和拉伸强度都具有一定的应变率强化效应，但是层间拉伸破坏应变几乎不存在应变率效应。针对碳纤维正交铺层、碳纤维平面织物、玻璃纤维平面织物增强环氧基3种复合材料进行了准静态和动态层间拉伸实验。结果表明，3种复合材料的层间拉伸强度和拉伸破坏应变都存在一定的应变率强化效应，但它们的层间拉伸弹性模量和泊松比对应变率并不敏感。

　　可以看出，树脂基纤维增强复合材料层间性能也存在一定的应变率效应，但不如面内方向加载时的应变率效应明显。这与其破坏模式的差异有关，沿面内方向拉伸时，基体破碎纤维拉脱及纤维拉断都会发生，基体纤维及界面的应变率效应综合影响材料的整体性能，而沿厚度方向拉伸时，层间拉伸破坏主要发生在相邻纤维铺层的层间界面处，界面的应变率效应起主要作用，与基体、纤维及界面三者的综合效应相比要小得多。

　　3.剪切性能

　　在实际工程应用中纤维增强复合材料常处于复杂的应力状态下，同时受到法向应力和剪切应力的复台加载，如在穿甲、破甲等侵彻过程中，很大程度是由于剪切作用造成的。因此，理解高应变率下剪切作用对纤维增强复合材料的破坏所起的作用十分关键。

　　研究结果显示，层间剪切的应变率效应不明显，断裂主要发生在纤维与基体的界面处。但是，横向剪切时应变率效应主要是变形过程中基体所起的作用。所以，应变率对横向剪切性能的影响要比层间剪切性能明显。

　　另外，层合板与三维编织复合材料应变率效应的控制相不同。研究人员发现剪切过程中基体的应变率效应起重要作用。而研究了三维编织复合材料的剪切行为，认为纤维的应变率效应对材料的抗冲剪性能有重要影响。

　　由以上分析可以看出，应变率对树脂基纤维增强复合材料力学性能的影响较为复杂，与增强纤维和基体的性能、复合材料的结构及载荷的作用形式都密切相关。因此在研究树脂基纤维增强复合材料的高应变率下力学性能时应综合考虑这些因素。可以看出，将应变率效应及损伤弱化引入到动态本构模型中可以更好地描述树脂基纤维增强复合材料的本构关系，但所建立的本构模型仍有一定的局限性，如应变率适用范围窄，因此，对于树脂基纤维增强复合材料动态本构模型还需要进一步的深入研究。