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碳纤维复合材料结构设计要点(1)

发布日期:2018-08-06 00:00 来源:http://www.cedar-composites.com 点击:

强度与刚度

既然是结构部件,那么规划者首先要考虑的是强度和刚度。部件在外力载荷的效果下,有反抗变形与损坏的才能,可是这个才能又是有极限的。

如何断定部件的运用载荷,不会超出部件的才能极限,是经过资料力学核算得出。而部件的这个才能极限,就是碳纤维复合资料结构规划者需求考虑的问题。

经过合理的调配纤维和树脂,优化纤维排布,用最少的资料,满意规划需求,表现了复合资料规划者精深的技巧。不过决定复合资料强度与刚度的要素,不光与纤维和树脂的品种有关,还与碳纤维的铺层方向以及层与层之间结合调配有关。

所以,规划者在规划碳纤维复合资料结构部件时,需求考虑三个层级结构的力学功能。

 

 

 

由基体和增强资料复合而成的单层资料,其力学功能决定于组分资料的力学功能、相几许(各相资料的形状、散布、含量)和界面区的功能。

由单层资料层合而成的层合体,其力学功能决定于单层资料的力学功能和铺层几许(各单层的厚度、铺设方向、铺层序列) 。

最顶层结构是指一般所说的工程结构或产品结构,其力学功能决定于层合体的力学功能和结构几许。



稳定性

除了强度与刚度要求,规划者还需考虑复合资料部件的失稳,尤其是对一些细长杆结构,在受压时,应该能够保证其原有的直线平衡状况。关于一些框架结构部件,假如铺层不均匀,也会发生翘曲失稳,所以在制作进程中尤其留意。最好选用对称铺层,以防变形不均匀。

一般情况下,在部件没有到达极限载荷之下,不允许发生失稳现象。可是假如关于一些特殊要求,能够发生失稳现象,那么规划进程中,要考虑失稳进程不会因而影响极限载荷。

相关标签:碳纤维改装

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