Мини- и макро-дефекты в заготовках и изделиях принято разделять на технологические, конструкционные и эксплуатационные.

Технологические дефекты типа пор, расслоений, трещин, складок, подмятий, инородных включений, искривлений слоев или волокон, зон с повышенным или пониженным (непроклей) содержанием связующего возникают в полуфабрикатах и в композитных деталях в процессе изготовления. Для их исключения необходима тщательная отработка и стабильность технологических режимов. Технологии должны быть «безлюдными», чтобы исключить «человеческий фактор» (попадание жира, грязи, нарушение составов, температур, скоростей и усилий прикатки слоев препрега), а также защитить человека от воздействия вредных выделений при полимеризации смол в процессе отверждения изделий. Например, при автоматизированной выкладке из препрегов крупногабаритных изделий сложной кривизны (типа крыла самолета) требуется подбирать конструкцию, размеры и усилия прикатного ролика, чтобы обеспечить ровное (без образования волн) выкладывание препрега на форму. Несущая подложка, на которой препрег транспортируется в рабочую зону, должна иметь определенную прочность и степень склейки с препрегом для исключения ее попадания в материал и обеспечения ее своевременного отделения непосредственно перед выкладкой препрега на изделие.

Отклонение волокон от заданного направления существенно изменяет свойства композита, поэтому технологии изготовления деталей и вырезки образцов для испытаний требуют новых методов тщательного контроля углов, что не было важно при изготовлении образцов из изотропных металлов. Наиболее заметно влияние разориентации при продольном нагружении вдоль волокон однонаправленных композитов. Для стекло- или углепластиков прочность практически не снижается и равна s*(0) в диапазоне углов разориентации от нуля до a*= 5⁰, где a – угол между направлениями нагрузки и волокон. В этом диапазоне малых углов разрушение происходит в результате разрыва волокон, и поэтому снижения прочности практически не происходит. Такая малая разориентация имеет определенные преимущества: при усталостном нагружении затруднено продольное расщепление композита. Слабая искривленность волокон – аналог природной свилеватости древесины, препятствующей ее раскалыванию. Однако при больших углах разориентации a>a^* происходит резкое снижение прочности s*(a). Меньшая разориентация волокон (a≤a^*) практически неопасна, б о льшая, при a>a^* – недопустима.

Конструкционные дефекты – отверстия, утолщения, соединения типа композит-металл, представляют наибольшую проблему при конструировании композитных изделий. Традиционные для металлов методы соединения – сварка, резьбовое соединение – для полимерных композитов неприменимы, а болтовые и заклепочные соединения малоэффективны, так как при сверлении отверстий перерезаются несущие волокна.

Наиболее перспективно выполнять отверстия заранее в незатвердевшей заготовке путем выкладывания препрегов на форму с цилиндрическими заостренными выступами по месту будущих отверстий. При этом волокна не разрываются, а раздвигаются, «обтекая» отверстие, и несущая способность такого соединения существенно возрастает.

 Широко используются также клеемеханические соединения, зиговые (ступенчатые) замки, прошивка тонкими стальными «гвоздями», иглами, проволокой. С уменьшением примерно до 1 мм диаметра «гвоздя», который вводится в ещё не застывшее изделие, несущая способность соединения возрастает на 20…50%. Вообще, любое соединение требует изменения формы сечения и вызывает концентрацию напряжений, что приводит к снижению несущей способности.

Существуют методы расчета и оптимизации «равнопрочных» соединений, в которых различные виды разрушения возникают одновременно, что обеспечивает равномерный коэффициент запаса прочности по различным элементам и позволяет снизить массу изделия. Например, в заклепочном соединении возможны срез заклепки, смятие материала под заклепкой, поперечный разрыв детали по линии, соединяющей ряд заклепок, вырывание заклепки из детали. Анализ различных механизмов разрушения позволяет выбрать оптимальные размеры соединения, диаметр заклепок, расстояние между ними, для того чтобы эти виды разрушения возникали одновременно.

Следует отметить необходимость обоснования «композитных» решений при создании соединений. «Металлические» методы неэффективны вследствие низкой сдвиговой прочности композитов, и поэтому надо разрабатывать специальные типы крепления без сверления отверстий, как для деревянных силовых деталей (соединение топора с топорищем, шиповые соединения в строительстве, крепление хомута к оглобле в конской упряжи). Композитные технологии позволяют разрешить эту проблему путем интегрального изготовления изделия с минимальным числом соединений.

Эксплуатационные дефекты – разрывы волокон, растрескивание матрицы, расщепления и расслоения с возможным выпучиванием поверхностных слоев при сжатии – развиваются в условиях длительного нагружения, при много- и малоцикловой усталости, динамическом нагружении, баллистическом пробивании, низкоскоростном ударе и при эрозии от действия абразивных частиц. Одним из способов количественного описания процесса накопления повреждений и предсказания долговечности материала является введение параметра поврежденности w  (п. 4.2.2).

 При растяжении армированного волокнами композита с полимерной матрицей первые микроразрушения проявляются в виде растрескивания матрицы в слоях с ортогональным расположением волокон, по отношению к направлению растяжения. Это приводит к снижению эффективной жесткости композита и на диаграмме деформирования появляется заметное изменение угла наклона. Отметим, что первые разрушения возникают в слоях, имеющих не меньшую прочность, а наименьшие предельные деформации.

Специфические дефекты и направленный характер разрушения полимерных композитов приводят к необходимости создавать специальные модели и соответствующие критерии разрушения. Например, далее, будут рассмотрены: 1) энергетический критерий разрушения композитных труб при сжатии и кручении (Семинар 4.2), 2) профилированные композитные упругие элементы, 3) принципиальная технологическая задача о создании рациональных криволинейных траекторий волокон около отверстий и в узлах крепления. Эти и другие задачи, связанные с  механикой композитов, обобщены в недавно вышедшей монографии автора «Биомеханика прочности волокнистых композитов».